Laavaputki

Laavaputket ( tai vulkaaninen putki; laavatunneli) ovat onteloita laavavirroissa , jotka ovat pitkänomaisia ​​käytävien muodossa [1] .

Tällaisia ​​kanavia saadaan tulivuoren rinteiltä virtaavan laavan epätasaisella jäähtymisellä . Laavan pintakerrokset joutuvat kosketuksiin ilman kanssa, joka on paljon kylmempää kuin itse laava, ja jäähtyvät nopeammin ja muuttuvat monoliittisiksi muodostaen kiinteän kuoren. Se luo lämpöeristyksen sisäkerroksille, jotka pysyvät kuumina ja juoksevina. Tämän seurauksena lähempänä laavaputken keskustaa laavavirtaus virtaa edelleen, vaikka ylemmät kerrokset ovat jäähtyneet. Kun laava jäähtyy edelleen, tämän kuoren paksuus kasvaa, mikä hidastaa laavan jäähtymisnopeutta laavaputken sisällä. Ja vaikka laavalähde kuivuu, putken sisältö jatkaa liukumista alas rinnettä jättäen jälkeensä tyhjiä tiloja, joita kutsutaan laavaputkiksi. Poistuessaan putkesta laava jättää taakseen avoimen käytävän toisesta päästään.

Tämä on hyvin yleinen mekanismi useimmissa basalttilaavavirroissa, mikä mahdollistaa laavavirtojen kulkemisen joskus melko pitkiä matkoja. Jotkut niistä saavuttavat valtameren ja virtaavat mereen muodostaen puoliksi upotettuja luolia ja majesteettisia luolia .

Koulutus

Laavaputkien esiintymisen välttämätön edellytys on suojatulivuoren läsnäolo , jonka tulivuoren kartio on enintään 5° kulmassa. Pitkät laavaputket syntyvät suhteellisen tasaisessa maastossa olosuhteissa, joissa laava virtaa jatkuvasti ulos kraatterista. Laavavirtauksen nopeus putkissa voi olla 60 km/h tai enemmän. Myös välttämätön ehto laavaputkien, kuten laavaluolan , esiintymiselleon purkautuneen virran alhainen viskositeetti [2] , mikä johtuu erityisestä kemiallisesta koostumuksesta ja suhteellisen alhaisesta lämpötilasta. Optimaalinen laavalämpötila laavaputken muodostumiselle on 1200 °C.

Tuloksena olevilla laavakanavilla on erinomainen lämmöneristys, ne säilyttävät erittäin korkean lämpötilan pitkään, vaikka pinnalla oleva ilma on paljon kylmempää. Tämän seurauksena laavaputken kuori paksunee melko hitaasti, jolloin koko laavatilavuus ehtii virrata muodostuneen tunnelin läpi jähmettymättä siihen. Tämä mahdollistaa laavaputkien kehittämisen erittäin laajasti. Samaan aikaan tapahtuu kiven sulamisprosessi, jota pitkin laava virtaa ja sen seurauksena laavaputki syvenee. Ajan myötä laavavirtaus vähenee ja muodostaa raon katon ja sen pinnan väliin.

On olemassa kaksi tapaa muodostaa laavaputkia: jähmettämällä kuori laavakanavien pinnalleja pinnan alla liikkuvien laavavirtausten, kuten pahoehoe ( pahoehoe ) ansiosta [3] .

Kun siirryt pois purkautumiskohdasta, laava voi levitä ohjaamattomana, viuhkamaisena virtauksena. Tämän tyyppistä liikettä kutsutaan pahoehoeksi . Tällaiset laavavirrat jatkavat virtaamista muodostaen sileitä tai hieman karkeita pintoja, kunnes ylemmät kerrokset, jotka jäähtyvät ilman kanssa kosketuksessa, menevät päällekkäin laavan ulostulopisteiden kanssa. Samaan aikaan laava syvyyksissä pysyy riittävän kuumana löytääkseen toisen ulospääsyn. Sitten laava virtaa ulos tästä läpimurtokohdasta jättäen jälkeensä purkauksen päätyttyä tyhjän tilan, josta tulee laavaputki [4] .

• Laavatunneleita Havaijilla, basalttikivikivikatto katossa

Kuvaus

Laavakentät koostuvat usein päälaavaputkesta ja sarjasta pienempiä putkia, jotka kuljettavat laavan pienempiin virtauksiin. Ja kun purkaus päättyy, laavan jäännökset laskeutuvat alas muodostuneista tunneleista jättäen taakseen tyhjän tilan.

Kun kaikki laava on poistunut putkesta, tuloksena olevan tunnelin seiniin jää jäljet, jotka osoittavat tason, jolla laava virtasi purkauksen aikana. Nämä tunnetaan virtausulokkeina tai virtauslinjoina riippuen siitä, kuinka syvälle ne työntyvät ulos tunnelin seinistä. tunneli. Laavaputkilla on yleensä tasainen pohja ja joskus yläosa. Melko harvoin, mutta laavaputkista löytyy erilaisia ​​"speleologisia" muodostumia, kuten tippukivikivikiviä [5] , mukaan lukien erilaisia ​​tippukivimuotoja . Laavaputket voivat sisältää myös mineraaliesiintymiä, jotka ovat useimmiten kuorien tai pienten kiteiden muodossa , ja niitä esiintyy harvemmin tippukivinä ja stalagmiitteina.

Laavaputket voivat olla jopa 14-15 metriä leveitä, vaikka ne ovat tyypillisesti paljon kapeampia ja voivat olla 1-15 metriä pinnan alla. Tässä tapauksessa laavaputkien pituus voi olla erittäin suuri ja saavuttaa useita kilometrejä. Joten Havaijin tulivuoren Mauna Loan kohdalla yksi vuoden 1859 purkauksen aikana muodostuneista laavaputkista tulee mereen noin 50 km:n päässä purkautumispaikasta, ja laavaputkien pituus Teiden tulivuoren pohjoisrinteellä Teneriffan saarella , Tulivuoren ylävyöhykkeellä tapahtuvan vahvan kietoutumisen vuoksi saavuttaa noin 18 km.

Laavaputkijärjestelmä Kiamassa, Australia koostuu yli 20 putkesta, joista monet ovat pääputken sivuhaaroja. Suurin niistä on halkaisijaltaan noin 2 metriä ja siinä on pylväsliitokset suuren jäähdytyspinnan ansiosta. Muille putkille on tunnusomaista samankeskiset tai säteittäiset liitokset. Suurin osa näistä putkista on lähes täynnä pinnan alhaisen kaltevuuden vuoksi.

• Basalttimuodostelmia laavaputkikatoissa

Esimerkkejä

• Surshedlir  - tätä laavaputkea pidettiin pitkään maailman pisimpana [6] .
• Vidgelmir  on toinen melko pitkä laavaputki Islannissa.

• Gruta das Torres laavaputket Azoreilla .

• Jeju Volcanic Island ja Lava Tubes

• Lavajoen luolaArizonan Coconinon kansallismetsässä,
• Lava Bedsin kansallinen monumentti - täällä on suurin laavaputkien pitoisuus Yhdysvalloissa,
• Kazamuran luola  on maailman suurin tähän mennessä tunnettu laavaputki.
• Lavajoen luolaOregon Newberry National Volcanic Monumentissa( Newberry National Volcanic Monument )
• Apinan luola, Washington (osavaltio)  - Yhdysvaltojen kolmanneksi pisin laavaputki.

• Erilaisia ​​laavaputkia

• Laavaputki Hawaii Walkinosin kansallispuistossa , Havaijilla . Oikealla seinällä alla näet tason, jolla laava virtasi viimeisen purkauksen aikana

• Ystävänpäivän luola Lava Bedsin kansallinen monumentti, Kalifornia . Klassisen muotoinen laavaputki, seinillä näet tason, jolla laava virtasi

• Osittain romahtaneet laavaputket Kalifornian Ahjumawi Lava Springs State Parkissa 

Muilla planeetoilla

Avaruuskiertoradalta tehtyjen havaintojen perusteella laavaputkia on löydetty myös Kuun ja Marsin pinnalta. Niitä pidetään parhaana paikkana rakentaa tukikohtia ja aloittaa näiden esineiden kolonisaatio [8] . Näiden putkien pituudeksi mitataan kymmeniä satoja metrejä, ja peitteen paksuus on oletettavasti yli 10 m. Siksi näiden laavaputkien sisätiloista voi muodostua luonnollinen suoja tunkeutuvalta säteilyltä, äärimmäisiltä lämpötiloilta ja meteoriiskuilta. ja yksinkertaistaa myös ilmaston ylläpitojärjestelmää. Joten Kuun pinnalla lämpötila hyppää −150 °C:sta +100 °C:seen, ja Marsin pinnalla lämpötilaero voi olla noin 70 °C tai enemmän, kun taas Kuun laavaputkissa jo parin metrin päässä pinnasta, hallitsee ympäri vuorokauden ja ympäri vuoden.lämpötila on 30-40 astetta pakkasta. Lisäksi uskotaan, että siinä voi olla vettä [9] . Kaikki nämä edustavat erittäin suotuisia ympäristöolosuhteita ihmisten elämälle sekä teollisen toiminnan toteuttamiselle. Kuutukikohtien rakentaminen laavaputkien sisään voi tuoda merkittäviä toiminnallisia, teknisiä ja taloudellisia etuja.

Valitettavasti laavaputkien tunnistaminen nykyään on mahdollista vain tunnistamalla epäsuoria merkkejä, esimerkiksi romahtaneen yläkannen läsnäolosta, ja sillä on suuri epävarmuusaste. Lisäksi pohjakompleksien sijoittaminen vaatii erityistä tietoa laavaputkien sisäisestä profiilista ja päällyskerroksen lujuustilasta, mikä on mahdollista vain tiettyä laavaputkea tarkasteltaessa.

Laavatunneleita löytyy todennäköisesti muilta aurinkokunnan avaruuskappaleilta [10] .

• Laavaputket kuussa

• Unelmameren reikä saavuttaa halkaisijaltaan lähes 130 metriä, mikä on lähes kaksi kertaa suurempi kuin Marius Hillsissä oleva reikä. Vian valaistussa osassa näkyvät lohkareet ovat todennäköisesti joutuneet pinnalta luolaholvin sortumisen yhteydessä.

• Sarja kuvia reiästä Marius Hillsissä, joka on saattanut johtua romahtaneesta laavaputken katosta

Katso myös

• laavaa hyvin
• Kuun kolonisaatio
• Marsin kolonisaatio

Muistiinpanot

1. ↑ Laavatunnelit // Geologinen sanakirja. T. 1. M.: Gosgeoltekhizdat, 1960.S. 370
2. ↑ Lunar Lava Tubes -säteilyturvallisuusanalyysi (linkki ei ole käytettävissä) . Planeettatieteiden jaoston 2001 kokous . American Astronomical Society (marraskuu 2001). Haettu 7. elokuuta 2007. Arkistoitu alkuperäisestä 23. syyskuuta 2002. (määrätön) 
3. ↑ Laavaputki . Valokuvasanasto tulivuoren termeistä . United States Geological Survey (2000). Haettu 7. elokuuta 2007. Arkistoitu alkuperäisestä 14. heinäkuuta 2007. (määrätön)
4. ↑ Virtual Lava Tube arkistoitu 30. heinäkuuta 2017 Wayback Machinessa Suuri koulutussivusto laavaputken ominaisuuksista ja niiden muodostumisesta, ja paljon kuvia
5. ↑ Bunnell, D. Caves of Fire: Inside America's Lava  Tubes . - National Speleological Society, Huntsville, AL, 2008. - ISBN 9781879961319 .
6. ↑ Surtshellir-Stefánshellir-järjestelmä . Islannin luolat . Esittelyluolat. Haettu 11. toukokuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 3. heinäkuuta 2012. (määrätön)
7. ↑ E. Volynkina. Laavaputket Marsin tulivuorella (25. toukokuuta 2006). Käyttöpäivä: 28. toukokuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 4. maaliskuuta 2016. (Venäjän kieli)
8. ↑ Kuunreikä saattaa sopia siirtomaaksi  ( 1. tammikuuta 2010). Käyttöpäivä: 28. toukokuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 3. heinäkuuta 2012.
9. ↑ Andrei Velichko. Kuun laavaputket voivat sisältää vettä (linkki ei ole käytettävissä) (4. huhtikuuta 2011). Haettu 28. toukokuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 13. huhtikuuta 2011. (Venäjän kieli) 
10. ↑ Martian Lava Tubes Revisited (downlink) . Käyttöpäivä: 6. marraskuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 19. tammikuuta 2013. (määrätön) 

Linkit

• Kuun reikiä esiteltiin porttina ihmeiden maailmaan
• Vuoden 2050 mahdollisuus tai Marsin siirtokuntien odotus
• Laavaputket  (venäjäksi)
• Listado de los mayores tubos volcanicos del mundo (englés)  (espanja)
• Cueva del Viento  (espanja)
• Tubos volcanicos en Marte vistos por la sonda Mars Express  (espanja)
• Przegląd Geologiczny-Jaskinie lawowe  (puola)
• Jaskinia lawowa Stefanshellir - Islandia Arkistoitu 4. maaliskuuta 2016 Wayback Machinessa  (puola)
• Vše o lávových tunelech na Virtual tube  (englanniksi)
• Kuun pinnalta löytyi suuri musta reikä  (ranska)

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Britannica (verkossa)