Tyyny laavaa

Tyynylaava ( pallomainen , ellipsoidinen , pallomainen laava , tyynylaava ) [1] [2] [3] [4]  — tyynynmuotoisten kappaleiden muodossa jähmettynyt laava . Se muodostuu vedenalaisten ja jäätiköiden [5] [6] purkausten aikana (yleensä alhaisella vuodatusnopeudella) [7] [8] [9] . Todennäköisesti yleisin jähmettyneen laavan tyyppi maan päällä [10] [11] [12] [5] .

"Tyynyjen" koko, muoto ja rakenne ovat hyvin erilaisia ​​[11] [13] . Ne voivat muistuttaa ameebaa, leipää, leipää, ilmapalloja, patjoja, palloja, tasokuperia linssejä [8] [9] [14] ja ne on yleensä yhdistetty silloilla, jotka muodostavat ketjuja ja kasoja [9] [1] . "Tyynyjen" koko vaihtelee pääsääntöisesti kymmenistä sentteistä useisiin metreihin [13] [15] [2] [16] . Tyynylaavalle tyypillisiä piirteitä ovat tumma lasimainen kuori, joka peittyy urilla, halkeaa pitkin säteittäisiä halkeamia ja taipumus muodostaa kasoja, joissa on jyrkkiä rinteitä [14] [13] [16] [17] .

Koulutus

Ulkonäkö

Tyynylaavan erikoinen muoto on seurausta sen kiinteytymisestä veden alla. Ensinnäkin vedessä painovoimaa osittain kompensoi Arkhimedes-voima, eikä se tasoita laavavirtausta niin paljon [5] . Toiseksi vedessä tämä virta jäähtyy nopeasti ja peittyy kovalla kuorella, mikä estää sitä sulautumasta muihin virtoihin. Laavan paine voi pian murtautua tämän kuoren läpi, ja sitten raosta puristetaan uusi "tyyny", joka joskus liittyy vanhempaan vain kapealla kaulalla. Näin voivat ilmaantua haaroittuneet ja toisiinsa kietouttuneet ”tyynyjen” ketjut [12] [7] [15] [18] [9] .

"Tyynyjen" muodostumista helpottaa laavavuodon alhainen nopeus, sen kohtalaisen [19] korkea viskositeetti ja maaston alhainen kaltevuus [9] [13] . Muissa olosuhteissa laava jähmettyy jatkuvien kansien tai lohkovirtojen muodossa [16] [13] . Vuotonopeuden, pinnan kaltevuuden ja myös viskositeetin pienentyessä "tyynyt" korvataan tasaisemmilla muodoilla [16] [13] [9] . Viskositeetin kasvu ja joidenkin tietojen mukaan [13] [6] [20] vuotonopeus myötävaikuttaa tavallisten "tyynyjen" korvaamiseen "megatyynyillä" tai jatkuvilla laavamassoilla [11] . . Kaikki nämä muodot voivat ilmaantua saman purkauksen aikana: etäisyydellä laavalähteestä (sivulle tai ylöspäin) kiinteät massat korvataan yleensä "mega-tyynyillä" ja sitten - tavallisilla "tyynyillä" [13 ] [11] [14] .

Kasvu

Uusi "tyyny" voi kasvaa muutamassa sekunnissa, mutta joskus suuret yksilöt jatkavat kasvuaan tunteja tai jopa päiviä [11] . Kasvu on mahdollista niin kauan kuin "tyynyn" ulkokerros ei tule liian vahvaksi. Pienimmät yksilöt saattavat ehtiä kasvaa jo ennen kovan kuoren ilmestymistä, ja suuret kasvavat sen halkeilun vuoksi. Samaan aikaan nopeasti (suuruusluokkaa nopeammin kuin ilmassa [12] ) ulospäin työntyvä laava jäähtyy ja kasvaa halkeaman reunoille (yhteen tai molempiin) [11] [13] [20] . Mutta laavan paine työntää nämä reunat erilleen ja voi pitää halkeaman aktiivisena jopa useita minuutteja. Samalla sen leveys pysyy suunnilleen vakiona: laajeneminen kompensoituu uuden kuoren kasvulla. Havaijin saarten lähellä tehtyjen mittausten mukaan "tyyny"-kuori voi liikkua erilleen 0,05-20 cm /s nopeudella ja aktiivisten halkeamien leveys on yleensä 0,2-20 cm [12] .

Veteen kaatuvan laavan pinnalle muodostuu välittömästi melko vahva jäähtynyt kerros, joka antaa vaikutelman elastisesta ”nahasta”, joka estää laavan leviämisen. Niin kauan kuin laavan paine on riittävän suuri, tämä kuori venyy tasaisesti ja muuttuu myöhemmin kovaksi kuoreksi [21] [20] .

Purkautuvan laavan erittäin korkeasta lämpötilasta johtuen vesihöyrykalvo ympäröi sitä, mikä hidastaa jäähtymistä suuresti ( Leidenfrost-ilmiö ). Joidenkin raporttien mukaan tässä tapauksessa vesi tunkeutuu laavan pintakerrokseen ja vähentää merkittävästi sen viskositeettia [22] .

Kutista

Joskus kasvavat "tyynyt" kutistuvat jyrkästi vähentäen niiden tilavuutta 10-40 % [17] . Sen jälkeen kasvu jatkuu, ja tämä voidaan toistaa useita kertoja 5 sekunnin välein [12] . Nämä "sisäänpurkaukset" aiheuttavat äkillisiä painepiikkejä, jotka voivat olla tuskallisia sukeltajille jopa 3 metrin etäisyydellä [12] . Samaan aikaan "tyyny"-kuori tuhoutuu osittain, ja osa roskista lentää pois, ja osa luultavasti uppoaa laavan pinnan alle. Erään version mukaan tämä selittää sen tosiasian, että "tyynyjen" kuori on joskus monikerroksinen paikoin [17] .

Syynä tähän ilmiöön on kaasujen vapautuminen laavasta (erityisesti vesihöyry), jotka muodostavat kuplia sen sisällä. Kun höyry jäähtyy, se tiivistyy ja kuplien paine laskee. Lisäksi "tyynyn" sisällä oleva paine voi laskea laavan ulosvirtauksen vuoksi viereisiin näytteisiin. Kun sisäinen paine laskee liian alhaiseksi, ulkoinen paine rikkoo "tyynyn" seinän. Romahdus on tyypillistä matalassa syvyydessä muodostuneille suurille näytteille (jopa 1–2 km ; kaasukuplia ei juuri muodostu syvemmälle korkean paineen vuoksi) [17] [12] . Useimmiten äskettäin muodostuneet "tyynyt" romahtavat - muutaman sekunnin ikään ja kuoren paksuuden ollessa 2–5 mm [12] . Ohuempi kuori katkeaa liian helposti ja huomaamattomasti, ja paksumpi ei yleensä murtu ollenkaan [12] .

Asettaminen

"Tyynyt" voivat irrota muista "tyynyistä" sekä jatkuvasta laavamassasta ja synnyttää usein yhden tai useamman uuden "tyynyn" [19] . Ne mahtuvat melko tiukasti: joskus vain muutama prosentti tilavuudesta jää rakoihin [9] . ”Tyynyt” eivät ole taipuvaisia ​​peittämään pohjaa tasaisella kerroksella: päällekkäin kasvaessaan ne muodostavat useita useiden metrien korkeita kasoja [9] ja usein kymmenien metrien korkeita jyrkkiä kukkuloita tai harjuja. Suurien vuorien koostumuksessa on "tyynyjä" [7] [13] [14] .

Valtamerten pohjalla on usein kartiomaisia ​​5–20 m korkeita  "tyynykasoja" - "heinää" ( englanniksi  haystacks ). Tällaiset kukkulat ja harjut ovat järjestetty ketjuiksi, ehkä siksi, että niitä ruokkiva laava virtaa pitkien halkeamien läpi [13] . Joskus "tyynyjen" korkeus saavuttaa 100-200 m . Näitä kukkuloita, jotka tunnetaan nimellä "tyynytulivuoret" ( englanniksi  pillow volcanoes ), löydettiin sekä valtamerestä ( Keski-Atlantin harjanteen akselilta ) että mantereilta (siihen kohonneiden valtameren kuoren fragmenttien koostumuksessa  - ofioliitit ) . [13] . Myös "tyyny"-kerrokset merivuoren koostumuksessa saavuttavat kahdensadan metrin paksuuden [14] .

Lisäksi tyynylaava on osa toisen tyyppistä kasaa. Nämä ovat "tyynyjen" ja niiden fragmenttien kerääntymiä, jotka leviävät purkausten sivuille ja katkeavat jyrkän rinteen edessä. Laava virtaa tällaisten muodostumien ylemmissä kerroksissa; etureunassa se virtaa alas ja muodostaa riippuvia "tyynyjä" [13] .

Kiinteytyneen laavan kerrokset voivat koostua "tyynyistä" sekä kokonaan että osittain. Kerrokset, joissa on tyynyerotus, voivat siirtyä jatkuviin päällisiin ja niiden väliin sekä hyaloklastiittikerrostumiin [21] [19] .

Jos "tyynyt" muodostetaan jyrkälle rinteelle, ne voivat irrota toisistaan, rullata alas, menettäen kuoren matkan varrella ja kerääntyä sinne sekoitettuna sen palasten kanssa [23] .

Tuhoa

Tyynylaava on melko hauras, koska nopeasti jäähtyessään siihen syntyy monia halkeamia [13] . Jopa kovettumisen aikana sen kuori on osittain tuhoutunut ja sen palaset muodostavat hyaloklastiittikertymiä . Tulivuoren rinnettä alas vierivät "tyynyt" voivat muuttua suurelta osin tai jopa kokonaan sirpaleiksi; näiden sirpaleiden kerrokset saavuttavat paikoin useiden metrien paksuuden [23] .

Vaikka "tyynyt" koostuvat samankeskisistä kerroksista [24] [1] , ne eivät yleensä jakautuneet kerroksiksi, vaan säteittäisiksi prismoiksi tai pyramideiksi [13] [5] . Tämä johtuu jäähtymisen aikana syntyvien halkeamien säteittäisestä suunnasta [13] [5] . Suuret näytteet voivat hajota pitkiksi , noin 10 cm paksuiksi monitahoisiksi pylväiksi , jotka säteilevät keskustasta ulospäin [11] [25] [21] . Tämä johtuu hitaasta jäähtymisestä, joka johtaa säännölliseen halkeamaan. Mutta "tyynyjen" pinta ja keskivyöhyke eivät samaan aikaan jakaantu säännöllisiksi pylväiksi, vaan epäsäännöllisen muotoisiksi paloiksi tai samankeskisiksi kerroksiksi [25] [11] . Samankeskisten halkeamien varrella joskus myös muut "tyynyt" hajoavat, mukaan lukien "paratyynyt". Tämä johtuu lukuisista kaasukupista, jotka on kerätty samankeskisiin kerroksiin. Tällaiset kerrokset ovat heikkoja kohtia [11] .

Tapahtuu, että "tyynyn" seinä, joka ei ole vielä jähmettynyt, murtuu sisältä - laava työntyy sen läpi ja virtaa ulos jättäen tyhjän kuoren. Jos näin tapahtuu kalliolla sijaitsevalle ”tyynylle”, virtaava laava voi muodostaa ohuita, jopa useiden metrien pituisia riippulankoja [13] .

Juuri jähmettyneen suuren ”tyynyn” halkeilussa voi muodostua ”pseudotyynyjä” (katso alla ) [11] .

Rakennus

Koko ja muoto

Tyypillisten "tyynyjen" koko on 0,5–1 m ; on näytteitä, joiden koko vaihtelee useista kymmenistä senttimetreistä useisiin metreihin [13] [15] [2] [16] . Suuremmat rungot - "mega-tyynyt" - sijaitsevat tavallisten "tyynyjen" ja yhtenäisten päällisten [11]  rajalla . Joskus jopa 150 metriä pitkiä vartaloja kutsutaan "megatyynyiksi" [25] . "Tyynyjen" kokoalueen alaosassa ovat 5–15 cm :n kokoiset rungot , jotka usein irtoavat tyypillisistä "tyynyistä" ja eroavat niistä sileällä pinnalla [13] .

"Tyynyillä" on pyöristetty tai pitkänomainen muoto [13] : niiden leveys on hieman suurempi kuin korkeus ja pituus voi olla huomattavasti suurempi kuin leveys [19] . "Tyynyjen" yläpuoli on kupera ja alapuoli heijastaa pohjan epäsäännöllisyyksien muotoa (mukaan lukien muut "tyynyt") ja on erilainen [15] [8] [20] . Kuvaamalla "tyynyjen" muotoa niitä verrataan leiviin, päihin, ilmapalloihin, patjoihin, palloihin, ameboihin ja tasokuperiin linsseihin [8] [9] [21] . Kasojen paljastumaissa ne muistuttavat todellisia tyynyjä [14] . Mitä pienempiä ne ovat, sitä lähempänä palloa niiden muoto on [2] [11] . Tyynylaavan, laavapäällisten ja lohkolaavan välillä on välimuunnelmia (nämä muodot muodostavat jatkuvan sarjan) [26] .

"Tyyny" on sitä suurempi, mitä korkeampi viskositeetti [6] [11] [19] ja joidenkin tietojen mukaan [6] [20] , sitä suurempi on laavan vuotonopeus. Mutta näiden parametrien liian suurille tai pienille arvoille "tyynyjä" ei muodostu ollenkaan [9] [11] . Niiden morfologiaan vaikuttaa myös pohjan kaltevuus: jyrkillä rinteillä kasvavat "tyynyt" venyvät alas ja haarautuvat. Niiden keskikoko on siellä tavallista pienempi, koska ne usein irtautuvat laavalähteestä ja lakkaavat kasvamasta. Vaakapinnalle on ominaista pyöreämmät ja suuremmat näytteet [16] [20] [27] .

Yleensä "tyynyt" yhdistetään enemmän tai vähemmän paksuilla puseroilla, jotka muodostavat ketjuja ja kasoja [9] [1] . Yksinäiset yksilöt ovat harvinaisia ​​(paitsi silloin, kun ne muodostuvat jyrkälle rinteelle, jossa ne voivat irtautua muista painovoiman vaikutuksesta) [16] . Uudet "tyynyt" irtoaa vanhoista joka puolelta, jopa ylhäältä [12] . Usein "tyynyillä" kasvaa mini"tyynyjä" - 5–15 cm :n kokoisia kasvuja, joissa on sileä pinta. Ne voivat ympäröidä "tyynyä" sivuilta tai jopa peittää suurimman osan sen pinnasta [13] .

Pintakohoistus

Yleensä "tyynyt" on peitetty monilla yhdensuuntaisilla urilla. Jotkut niistä venyvät "tyynyjen" ketjua pitkin ja jotkut - poikki. Joskus molemmat ovat läsnä, peittäen "tyynyn" suorakaiteen muotoisella ruudukolla. Vierekkäisten urien välinen etäisyys on yleensä 0,5–10 cm ja syvyys noin viisi kertaa pienempi. Nämä urat ilmenevät useista syistä, ja ne eroavat suuresti paitsi suunnan, myös muodon suhteen [12] .

"Tyynyjen" ketjua pitkin venytetyt urat (ainakin jotkin [12] ) ovat jälkiä, joita lapsen "tyynystä" puristaa pois vanhemman halkeaman [7] [11] epätasaisten reunojen takia . Tällaiset urat ovat kohtisuorassa tämän murtuman reunaan nähden. Lisäksi kun uusi pinta kasvaa, siihen ilmestyy jälkiä, jotka ovat samansuuntaisia ​​sen reunan kanssa. Ne syntyvät erityisesti epätasaisesta kasvusta. Jos kasvua tapahtuu kuoren halkeaman molemmilla puolilla, tällaiset jäljet ​​sijaitsevat symmetrisesti molemmilla puolilla. Niitä runsaasti sisältävän "tyynyn" pinta muistuttaa pesulautaa [12] . Nopeassa halkeaman avautumisessa (luokkaa 5 cm/s ) muodostuu uria pääosin kohtisuoraan sen reunaan nähden ja hitaalla (luokkaa 0,2 cm/s ) ne ovat yhdensuuntaisia. Keskinopeudella molemmat näkyvät [12] [11] .

Pienten ( 5–15 cm ) "tyynyjen" pinta on sileä. Tämä on seurausta niiden erittäin nopeasta muodostumisesta: prosessi saavuttaa maksimikokonsa jo ennen kuin kuori jähmettyy, ja sen venyminen etenee tasaisesti [20] . On mahdollista, että myös sulatteen pintajännitysvoima vaikuttaa jonkin verran pinnan tasoittamiseen [13] .

Monikerroksinen kuori

Joskus "tyynyjen" katketessa kuoren palaset ovat näkyvissä, upotettuina syvyyteen. Ne ovat yhdensuuntaisia ​​"tyynyn" pinnan kanssa, ja niiden yläpuolella oleva ulompi kuori on aina vaurioitunut (vaikka murtuma voi olla pienempi kuin vedenalainen fragmentti). Tällaisia ​​kuorikerroksia voi olla useita toistensa alla. Yleensä niitä ei ole enempää kuin 2–4 , mutta 13 on havaittu [17] . Kerrostaminen ei kata koko kuorta, vaan vain yksittäisiä alueita [17] [11] . Upotetun kappaleen koko voi olla yli metrin (usean metrin kokoisissa "tyynyissä") [17] Erittäin paksukin kuori voi olla monikerroksinen (yhden kerroksen paksuus 9–12 cm ); tällaisissa tapauksissa havaittiin jopa 5 kerrosta [11] .

Tämä ominaisuus löytyy yleensä suurista "tyynyistä" [17] [11] . Joidenkin raporttien mukaan se on tyypillisempi matalassa syvyydessä ( 1–2 km asti ) muodostuneille yksilöille [17] , vaikka sitä esiintyy myös 2,5–3 km :n syvyydessä [11] . Monikerroksisen kuoren tutkimusta vaikeuttaa se, että se havaitaan yleensä vain erillisissä kaksiulotteisissa murtumissa. Hänen ulkonäkönsä selitetään eri tavoin; on mahdollista, että eri tapauksissa on erilaisia ​​syitä [17] [11] [20] .

Yhden version mukaan kuoren palaset putoavat syvälle "tyynyyn" sen romahtaessa (mikä, kuten havainnoista [12] tiedetään , voi esiintyä useita kertoja). Tässä tapauksessa kuoren yksi reuna voi siirtyä toisen päälle. Tämä hypoteesi selittää, että monikerroksinen kuori on tyypillisempi laavalle, joka on purkautunut matalassa - laskelmien mukaan syvemmällä kuin 1-2 km "tyynyjen" ei pitäisi romahtaa (vaikka tämä arvo riippuu voimakkaasti laavaan liuenneiden kaasujen pitoisuudesta ) [17] . Toisen version mukaan nämä palaset muodostuvat jo "tyynyn" sisälle eivätkä pääse sinne pinnalta. Kun ulompi kuori halkeilee laavan paineen vaikutuksesta, sisään tulee vettä, joka jäähdyttää laavaa ja muodostaa uuden kuoren. Koska tämä voi tapahtua useammin kuin kerran, tämä versio selittää helposti myös suuren määrän kerroksia [11] . Kolmannen hypoteesin mukaan joissakin tapauksissa monikerroksisuuden syy voi olla "tyynyn" moninkertainen tyhjennys ja sen täyttäminen laavalla [17] .

Ontelot

Yleensä "tyynyt" ovat kiinteitä [7] , mutta usein löytyy myös onttoja näytteitä. Onkalo voi olla melko pieni (silloin se on "tyynyn" yläosassa [9] ) tai se voi täyttää melkein koko tilavuutensa [13] . Onttojen "tyynyjen" seinämien paksuus on yleensä 1–15 cm [17] . Onteloiden pohja on yleensä tasainen [9] ; joskus se rypistyy taitoksi [13] [11] . "Tyynyssä" voi olla useita vaakasuuntaisilla väliseinillä erotettuja onteloita [9] . Väliseinien yläpuoli, toisin kuin alapuoli, on yleensä peitetty lasilla . Onteloissa on jähmettyneen laavan "säteitä", jotka ilmestyvät viskoosin sulan tippuessa katosta [13] [27] . Fossiilisissa "tyynyissä" ontelot voidaan täyttää erilaisilla mineraaleilla [28] .

Tyynyissä olevat ontelot ovat laavaputkien kaltaisia : ne jäävät jäljelle painovoiman vaikutuksesta alas lasten tyynyyn virtaavasta lavasta, kun emosta tuleva laavavirtaus on jo kuivunut [12] [17] . Onkalon pohja voi kovettua jo ennen kuin kaikki laava valuu ulos "tyynystä". Jos onteloon pääsee vettä, pohja jähmettyy niin nopeasti, että sen yläosa muuttuu lasimaiseksi. Seuraavan kerran kun laavan taso laskee, uusi onkalo ilmestyy alhaalta, ja prosessi toistuu. Tämä voi muodostaa kokonaisen pinon onteloita [9] [13] .

Kuplat

Yleensä "tyynyt" sisältävät erikokoisia ja -muotoisia kaasukuplia (riippuen muodostumisolosuhteista) [6] . Kuplien käyttämä tilavuus vaihtelee suuresti riippuen purkauksen syvyydestä (eli paineesta jähmettymisen aikana) ja laavan koostumuksesta: joskus niitä ei ole lähes ollenkaan, ja joskus ne vievät kymmeniä prosentteja tilavuudesta [17] [ 27] . Yleensä kuplat kerätään "tyynyyn" samankeskisiin kerroksiin [13] [29] , joita pitkin "tyyny" voi myöhemmin halkeilla [11] . Kuten suuret ontelot, rakkulat voivat lopulta täyttyä erilaisilla mineraaleilla ja muuttua risoiksi [8] [9] [30] .

Usein "tyynyissä" on kuplia säteittäisesti pitkänomaisten tikkujen muodossa, joiden paksuus on jopa senttimetriä ja pituus jopa 10 ja joskus jopa 15 cm [17] . Ne muodostuvat noin 20 cm paksuiseen ulkokerrokseen [17]  , joskus koko ”tyynyn” pinnan alle, joskus vain alaosaan [11] . Kuplat voivat venyä kahdesta syystä - noususta ja jähmettymisrintaman työntämisestä. Ensimmäisessä tapauksessa "tyynyn" alaosaan ilmestyy suuria kuplia, pitkänomaisia ​​alhaalta ylöspäin, toisessa tapauksessa pienempiä kuplia ilmestyy "tyynyn" joka puolelle, ulkopuolelta sisäänpäin pitkittyneinä [11] . Jos laava virtaa nopeasti "tyynyn" läpi, pitkiä kuplia ei voi muodostua, joten niiden läsnäolo osoittaa, että laava on jähmettynyt suunnilleen tasaiselle pinnalle [6] [11] .

Kristallirakenne

"Tyynyt" on peitetty lasimaisella tai lasimaisella kuorella [24] [2] ja sisältä ne koostuvat kiteisestä kivestä, ja kiteiden koko kasvaa keskustaa kohti [2] [17] . Tämä selittyy sillä, että pinta jäähtyy nopeasti, eikä siellä olevilla kiteillä ole aikaa kasvaa [31] [6] [13] .

Tämän kuoren paksuus on noin 1–2 cm [20] . Sillä on tumma [17] (joskus musta [20] ) väri. Yleisimpien - basaltti  - "tyynyjen" kuori koostuu kahdesta lasityypistä: ulkopuolelta sisäpuolelle sideromelaani korvataan takyliitillä [20] .

Koostumus

Tyynylaava saa muotonsa ei erityisen kemiallisen koostumuksen vuoksi, vaan purkauksen ja jähmettymisen erityisolosuhteiden vuoksi. Siksi se ei eroa koostumuksen omaperäisyydestä. Sopivissa olosuhteissa "tyynyjä" voi muodostua eri koostumuksesta koostuvasta laavasta, ja muissa olosuhteissa sama laava jähmettyy muissa muodoissa [13] [16] .

Tyynylaavalla on yleensä peruskoostumus ( basaltista , harvemmin andesiittista ) [24] [3] [2] [9] [32] , koska juuri nämä kivet purkautuvat yleensä valtamerten pohjalta [13] . Arkeaalla muodostui myös ultramafisten kivien "tyynyjä"  , komatiiteja (huolimatta siitä, että komaatiittilaava on poikkeuksellisen nestemäistä) . Myöhemmin tämä kivi melkein ei purkautunut, koska sen sulamispiste on erittäin korkea ja Maan vaippa jäähtyy ajan myötä. Maalla on toisinaan happaman koostumuksen "tyynyjä" - dasiittinen ja ryoliittinen . Ne muodostuivat muinaisina aikoina, kun merenpinta oli korkeampi ja se peitti suuria alueita mantereilla. Tällaisia ​​"tyynyjä" ei ole löydetty nykyajan merenpohjasta (mutta tunnetaan happamia laavaa, jotka ovat jähmettyneet kiinteäksi massaksi) [13] .

Laavan koostumus vaikuttaa merkittävästi sen viskositeettiin ja sen seurauksena "tyynyjen" muotoon ja kokoon. Hapan koostumuksella (korkea viskositeetti) laava pyrkii muodostamaan pyöreämpiä "tyynyjä", ja ne voivat kasvaa. Erittäin hapan laava muodostaa ei tyypillisiä "tyynyjä", vaan kymmenien metrien kokoisia lohkokappaleita [19] .

"Tyynyjen" väliset raot täytetään yleensä hyaloklastiitilla  - lasikuoren palasilla, joita syntyy, kun laava jäähtyy jyrkästi [5] [6] [23] [8] . Siellä voi olla jaspermoidia [8] (mukaan lukien kalsedonia ) [2] sekä kalkkikiveä , mutakiveä ja muita sedimenttikiviä [2] [9] [20] [32] [28] . Muinaisten tyynyjen halkeamat täytetään usein toissijaisilla mineraaleilla [11] [20] , kuten kalsiitilla , kloriitilla , prehniitillä ja pumpellyiitillä [20] . Tämä koskee myös laavan ulosvirtauksen aikana muodostuneita tyhjiä tiloja sekä kaasukuplia. Siellä tavataan erityisesti zeoliitteja [28] ja opaalia [30] .

Yleisyys

Tyynylaavaa muodostuu sekä valtamerissä että mannerten altaissa ja jopa jään peittämien tulivuorten huipuilla [6] (esimerkiksi 10 000 vuotta sitten tällainen laava muodostui Havaijin tulivuoren Mauna Kean huipulle ) [5] . Se voi ilmaantua ei vain purkautuessa suoraan veteen (tai pohjasedimenttien paksuuteen), vaan myös laavan virtauksen aikana rannasta [12] [13] [19] .

Tyynylaavaa löytyy usein kaiken ikäisistä vulkaanisista sukellusveneesiintymistä [1] [2] [6] . Niiden muodostumista havaitaan myös nykyaikaisten purkausten aikana [1] [12] . Ilmeisesti tämä on yleisin laavan muoto maan päällä, koska se muodostuu pääasiassa valtameren keskiharjanteissa ja vedenalaisissa tulivuorissa [12] [5] [9] [13] . Tektonisten prosessien ansiosta valtameressä purkautunut tyynylaava voi päätyä myös mantereille  osana ofioliittikomplekseja [3] [33] .

Vedenalaisten purkausten aikana ei esiinny vain "tyynyjä", vaan myös jatkuvia peitteitä sekä lohkottuja laavavirtauksia. "Tyynyt" vallitsevat matalan intensiteetin purkauksissa - erityisesti valtameren keskiharjanteilla , joissa leviämisnopeus on alhainen [16] . Esimerkiksi Keski-Atlantin harjulla melkein kaikki laava jähmettyy tässä muodossa [12] . Nopeasti leviävillä vyöhykkeillä ei vallitse "tyynyt", vaan päälliset [16] , mikä selittyy suurella valumisnopeudella. Nopeasti laajenevissa tyynylaavaharjuissa ei ennen kaikkea halkeamaa pitkin , vaan useiden kilometrien etäisyydellä - ilmeisesti siksi, että se muodostuu matalan intensiteetin vuodatuksissa pois päätoiminta-alueelta [13] .

Epätyypilliset ja väärät tyynyt

Megatyynyt

"Megapillows" ( englanniksi  megapillows ) ovat kymmenien metrien kokoisia "tyynyjä", siirtymämuoto tavallisten "tyynyjen" ja jatkuvien laavamassojen välillä. Ne ovat tyypillisiä tyynylaavapaalujen ("tyynytulivuoreiden") sisätiloihin. Ilmeisesti laava virtaa niiden läpi ruokkien tällaisia ​​kasoja [13] .

"Megatyynyissä" havaitaan usein prismaattista tai pylväsmäistä erotusta : ne halkeavat monitahoisiksi pylväiksi, joiden paksuus on luokkaa 10 cm tai enemmän ja jotka poikkeavat säteittäisesti [25] [11] [34] . Patoja on joskus näkyvissä maanpaljastuksissa, jotka toivat laavaa megatyynyihin [ 34] .

Parapillows

"Parapillows" ( englanniksi  para-tyynyt ) eroaa tavallisista "tyynyistä" pienellä paksuudellaan (muutamasta senttimetristä). Niiden pituus voi kuitenkin ylittää 5 metriä. Ilmeisesti ne eivät lisää paksuutta laavan liian nopean liikkeen vuoksi (joka voi johtua sen alhaisesta viskositeetista tai vuotamisesta jyrkälle rinteelle). Toinen syy voi olla äkillinen laavan virtausnopeuden hidastuminen tai epäsuotuisa laavan jäähtymisnopeus. "Paratyynyt" voivat muodostua yhdessä tavallisten "tyynyjen" kanssa ja joskus myös sisältää onteloita. Niiden muodostumisprosessista on tehty havaintoja, jotka on tehty veden alla lähellä Kilauea-tulivuorta [11] [13] .

"Pseudotyynyt"

Joskus jähmettynyt laavamassa koostuu erillisistä kappaleista, joita erottavat halkeamat ja jotka muistuttavat "tyynyjä" kaarevilla rajoillaan, jotka halkeilevat säteittäin suuntautuneiksi prismoiksi, ja joskus lasimaisella pinnalla. Mutta niitä ei muodosteta samalla tavalla kuin "tyynyjä" - tämä käy ilmi siitä tosiasiasta, että niiden rajat ylittävät laavakerrosten ja siksi ilmestyivät sen jälkeen, kun se lakkasi virtaamasta. Ne tunnetaan pseudotyynyinä .  Joskus "pseudotyynyt" ovat todellisia "tyynyjä" [11] [35] [36] .

"Pseudotyynyt" ilmestyvät, kun melkein jähmettynyt laava halkeilee ja vesi tunkeutuu halkeamiin. Se jäähdyttää nopeasti laavalohkojen (tulevaisuuden "pseudotyynyt") pinnan, mikä johtaa niiden halkeamiseen prismoiksi ja joskus lasin ilmestymiseen niiden pinnalle [11] [35] [36] .

Lobulaarinen laava

Tyynylaava on helppo sekoittaa lobate-laavaan ( eng.  lobate lava ) - laava, joka on jähmettynyt amebamaisten virtausten muodossa, litistynyt pohjaa pitkin (litteisempi kuin "tyynyt") [13] . Näiden laavatyyppien välillä ei ole terävää rajaa [26] . Suurin ero lohkolaavan välillä on urien puuttuminen pinnasta: se on joko sileä tai peitetty jähmettymisen aikana ilmaantuneella halkeamien verkostolla. Sisäisen rakenteen mukaan "lobules" ovat hyvin samanlaisia ​​kuin "tyynyt", mutta useammin ne ovat onttoja. Ne kasvavat luultavasti kuoren tasaisen venymisen vuoksi (ne onnistuvat kasvamaan jo ennen kuin se kovettuu, mikä johtuu korkeasta täyttöasteesta). Fossiilisen tyynylaavan erottaminen lohkolaavasta edellyttää kuoren hyvää säilyvyyttä ja havaittavuutta, mikä ei suinkaan aina pidä paikkaansa [13] .

Pahoehoe

Fossiilisia tyynylaavaa voi olla myös vaikea erottaa pahoehoe- tyyppisistä laavoista  , jotka ovat jäätyneet maalla, ja niissä on ominaisia ​​aaltoja, poimuja ja pullistumia [5] . Erityisesti molemmissa on usein onteloita ja samankeskisiä kuplia yläosassa [19] . Suurin ero tyynylaavan välillä on hyaloklolastiitin (sen lasimaisen kuoren palasten kerrostumien) läsnäolo "tyynyjen" välillä [5] . Lisäksi siinä on vähemmän siltoja yksittäisten kappaleiden välillä ja suurempi määrä rakoja niiden välillä [32] . "Tyynyt" ovat pyöreämpiä kuin pahoechoe-virtaukset (johtuen Arkhimedes-voiman vaikutuksesta, joka kompensoi painovoimaa), ja niiden kuori on paksumpi (nopeasta jäähtymisestä johtuen) ja sisältää vähemmän kaasukuplia (veden paineen vuoksi). Tyynylaava halkeaa, toisin kuin pahoehoe-laava, pääasiassa säteittäisillä halkeamilla [5] .

Tutkimus

Vaikka maapallolla on paljon tyynylaavaa, sen tutkiminen on ollut hyvin hidasta pitkään, koska se muodostuu (ja enimmäkseen sijaitsee) veden alla [12] [11] . Oli jopa ongelmallista määrittää "tyynyjen" muoto ja niiden liitoksen luonne, koska niitä havaittiin pääasiassa kaksiulotteisissa kasojen paljastuksissa [11] .

Tyynylaava huomattiin ensimmäisen kerran 1800-luvulla [32] [10] . Vuonna 1897 ilmestyi hypoteesi sen vedenalaisesta alkuperästä [22] . Vuonna 1909 se vahvistettiin havainnoilla, joissa laava virtasi mereen Matavanun ( Samoa ) tulivuoresta [37] [29] [38] [32] , ja vuoteen 1914 mennessä se vakiintui. 1960 -luvulla tämän laavan havaittiin peittävän suurimman osan valtameren pohjasta [10] . 1970 -luvulla Havaijin saarten vesillä , joissa Kilauea -tulivuoren laava virtaa , sukeltajat kuvasivat ja tutkivat ensin "tyynyjen" muodostumista [39] [11] [12] [22] .

Tyynylaavan muodostumista voidaan simuloida laboratoriossa. Polyetyleeniglykoli , joka kaadetaan kylmään sakkaroosiliuokseen , saa samat muodot kuin veden alla kiinteytyvä laava. Vuotonopeuden ja pohjan kaltevuuden mukaan nämä voivat olla erimuotoisia "tyynyjä" tai päällisiä . Tällainen mallinnus mahdollistaa sen selvittämisen, millaisissa olosuhteissa erityyppiset jähmettyneet laavat ilmestyvät [13] [16] .

Tyynylaavaa tutkimalla voi saada paljon tietoa alueen geologisesta historiasta:

Kalium-argon-ajankohdassa " tyynyt" ja muut vedenalaiset laavat ovat paljon huonompia kuin maanpäälliset. Ensinnäkin lasimaisen kuoren ja korkean ulkoisen paineen vuoksi argon ei haihdu niistä kokonaan jähmettymisen aikana (eli radioisotoopin "kello" ei nollaudu, mikä tekee mitatusta iästä yliarvioitu). Tämä vaikutus on sitä voimakkaampi, mitä suurempi on purkauksen syvyys ja mitä pienempi etäisyys "tyynyn" kuoresta. Toiseksi meriveden vuorovaikutuksen vuoksi niiden kaliumpitoisuus kasvaa (mikä aliarvioi mitatun iän). Siksi valtamerten laavojen ikä on määritettävä muilla menetelmillä - paleontologisilla (sedimenttikivillä) ja magnetostratigrafisilla [42] [43] .

Muistiinpanot

  1. ↑ 1 2 3 4 5 6 Tyynylaava // Geologinen sanakirja: 2 osaa / K. N. Paffengolts et al. - painos 2, korjattu. - M .: Nedra, 1978. - T. 1. - S. 383.
  2. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Pieni vuoristotietosanakirja . 3 osassa = Small hand encyclopedia / (ukrainaksi). Ed. V.S. Beletsky . - Donetsk: Donbass, 2004. - ISBN 966-7804-14-3 .
  3. ↑ 1 2 3 pallolaavaa // Suuri Neuvostoliiton Encyclopedia  : [30 nidettä]  / ch. toim. A. M. Prokhorov . - 3. painos - M .  : Neuvostoliiton tietosanakirja, 1969-1978.
  4. ↑ Tyynylaava // Suuri Neuvostoliiton Encyclopedia  : [30 nidettä]  / ch. toim. A. M. Prokhorov . - 3. painos - M .  : Neuvostoliiton tietosanakirja, 1969-1978.
  5. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Mitä erilaisia ​​basalttilaavavirtauksia on ja miten ne muodostuvat?  (englanniksi) . Tulivuoren maailma . Oregon State University. Haettu 20. lokakuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 29. lokakuuta 2014.
  6. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Susan Schnur. Tyyny  Lavas . Walvis Ridge MV1203 Expedition Weekly Report 2 . EarthRef.org (9. maaliskuuta 2012). Käyttöpäivä: 20. lokakuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 7. kesäkuuta 2014.
  7. ↑ 1 2 3 4 5 Tyynylaava  . _ Pacific Marine Environmental Laboratory. National Oceanic and Atmospheric Administration. Käyttöpäivä: 20. lokakuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 7. kesäkuuta 2014.
  8. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Tevelev A. V. Luento 14. Tulivuoren kompleksien rakenne . Rakennegeologia ja maanmittaus . Moskovan valtionyliopiston geologinen tiedekunta. Haettu 20. lokakuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 20. lokakuuta 2014.
  9. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Morton R. Subaqueous Volcanism  . Kotisivu - Ron Morton . Minnesotan yliopisto. Haettu 20. lokakuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 20. lokakuuta 2014.
  10. ↑ 1 2 3 Sigurdsson H. The History of Volcanology // Encyclopedia of Volcanoes / Päätoimittaja Haraldur Sigurdsson. - Academic Press, 1999. - S. 15-37. — 1417 s. — ISBN 9780080547985 .
  11. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 35 11 12 13 14 15 16 17 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 35 3 3 6 laavaa  // Bulletin of  Volcanology. - Springer , 1992. - Voi. 54, nro. 6 . - s. 459-474. - doi : 10.1007/BF00301392 . - .
  12. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Moore JG Tyynylaavan muodostumismekanismi   // American Scientist. - Sigma Xi, 1975. - Voi. 63, nro. 3 . - s. 269-277. - .
  13. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 26 27 28 29 30 31 32 35 38 38 36 28 29 30 31 32 35 38 36 // Encyclopedia of Volcanoes / Päätoimittaja Haraldur Sigurdsson. - Academic Press, 1999. - S. 361-381. — 1417 s. — ISBN 9780080547985 .
  14. ↑ 1 2 3 4 5 6 Schmidt R., Schmincke H.-U. Seamounts and Island Building // Encyclopedia of Volcanoes / Päätoimittaja Haraldur Sigurdsson. - Academic Press, 1999. - S. 383-402. — 1417 s. — ISBN 9780080547985 .
  15. ↑ 1 2 3 4 5 Belousov V. V. Luku 1. Kivien ensisijaiset esiintymismuodot // Rakennegeologia . - 3. - M . : Moskovan kustantamo. un-ta, 1986. - S. 14-16. — 248 s.
  16. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Kennish MJ, Lutz RA Laavavirtojen morfologia ja jakautuminen valtameren keskiharjanteilla: katsaus // Earth Science Reviews. - 1998. - Voi. 43, nro 3-4 . — s. 63–90. - doi : 10.1016/S0012-8252(98)00006-3 . - .
  17. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Kawachi Y., Pringle IJ Monikerroksinen rakenne tyynylaavassa matalan veden indikaattorina  // Bulletin of  Volcanology. - Springer , 1988. - Voi. 50, ei. 3 . - s. 161-168. - doi : 10.1007/BF01079680 .
  18. ↑ 1 2 Tyynylaava (downlink) . Volcano Hazards -ohjelman valokuvasanasto . United States Geological Survey (29. joulukuuta 2009). Käyttöpäivä: 20. lokakuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 7. kesäkuuta 2014. 
  19. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Furnes H., Fridleifsson IB Joidenkin emäksisen oliviinibasaltti- ja oliviini-toleiiittikoostumuksen matalan veden tyynylaavojen kemian ja aksiaalimittojen suhde  (englanniksi)  // Bulletin of Volcanology. - 1978. - Voi. 41, nro. 2 . - s. 136-146. - doi : 10.1007/BF02597027 . - .
  20. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Shaker Ardakani AR, Arvin M., Oberhänsli R., Mocek B., Moeinzadeh SH Morphology and Petrogenesis of Pillow Lavas from the Ganj Ophiolitic Kerman:, Southeanastern Kerman  , [ arch. 7. kesäkuuta 2014 ] // Journal of Sciences. - Teheranin yliopisto, 2009. - Voi. 20, nro 2. — S. 139–151. — ISSN 1016-1104 .
  21. ↑ 1 2 3 4 Snyder GL, Fraser GD Pillowed Lavas, I: Intrusive Layered Lava Pods and Pillowed Lavas, Unalaska Island, Alaska . - Washington: US Government Printing Office, 1963. - Voi. 454-B. — P.B1–B23. - (Geological Survey Professional Paper). — ISBN 9781288964819 . — OCLC  636627779 .
  22. ↑ 1 2 3 Mills A.A. Tyynylaavat ja Leidenfrost-ilmiö // Journal of the Geological Society of London. - 1984. - Voi. 141, nro 1 . - s. 183-186. - doi : 10.1144/gsjgs.141.1.0183 .
  23. ↑ 1 2 3 4 Taziev G. Tulivuorista  / Toim. Geol.-Min. Tieteet M. G. Leonov . - M  .: Mir, 1987. - S.  73 - 74 .
  24. ↑ 1 2 3 4 Pechersky D. M. Pillow lava // Paleomagnetologia, petromagnetologia ja geologia. Sanakirja-viitekirja erikoisalan naapureille . ()
  25. ↑ 1 2 3 4 Hamilton W., Hayes PT -tyyppinen osa Antarktiksen Beacon Sandstonesta . - Washington: Yhdysvaltain hallituksen painotoimisto, 1963. - P. C37–C38. - (US Geological Surveyn ammattipaperi 456-A).
  26. ↑ 1 2 Rubin KH, Soule SA, Chadwick Jr. WW, Fornari DJ, Clague DA, Embley RW, Baker ET, Perfit MR, Caress DW, Dziak RP Tulivuorenpurkaukset syvällä meressä  // Oceanography. - 2012. - Vol. 25, nro 1 . - s. 142-157. - doi : 10.5670/oceanog.2012.12 . Arkistoitu alkuperäisestä 20. lokakuuta 2014.
  27. ↑ 1 2 3 4 Wells G., Bryan WB, Pearce TH Comparative Morphology of Ancient and Modern Pillow Lavas  // The  Journal of Geology. - 1979. - Voi. 87, nro. 4 . - s. 427-440.
  28. ↑ 1 2 3 4 Keith TEC, Staples LW Zeolites Siletz River Volcanicsin eoseenibasalttityynylaavoissa, Central Coast Range, Oregon  // Clays & Clay Minerals. - 1985. - Voi. 33, nro 2 . - s. 135-144. - doi : 10.1346/CCMN.1985.0330208 . - . Arkistoitu alkuperäisestä 20. lokakuuta 2014.
  29. ↑ 1 2 McCallien WJ Some Turkish Pillow Lavas  = Türkiye'de "Pilov Lavlar" // Türkiye jeoloji kurumu bülteni. - 1950. - Voi. 2, nro 2 . - s. 1-15. Arkistoitu alkuperäisestä 20. lokakuuta 2014.
  30. ↑ 1 2 3 Helgason J., van Wagoner NA, Ryall PJC Tutkimus jäätikön alapuolisten basalttien paleomagnetismista, SW Islanti: vertailu valtameren kuoreen  // Geophysical Journal International. - 1990. - Voi. 103, nro 1 . — s. 13–24. - doi : 10.1111/j.1365-246X.1990.tb01748.x . - .
  31. ↑ Pechersky D. M. Kiteytyminen // Paleomagnetologia, petromagnetologia ja geologia. Sanakirja-viitekirja erikoisalan naapureille . ()
  32. ↑ 1 2 3 4 5 6 Snyder GL, Fraser GD Pillowed Lavas, II: Katsaus valikoituun viimeaikaiseen kirjallisuuteen . - Washington: US Government Printing Office, 1963. - Voi. 454-C. — P.C1–C7. - (Geological Survey Professional Paper). — ISBN 9781288964819 . — OCLC  636627779 .
  33. ↑ Siim Sepp. Tyynylaava  Kyproksella . sandatlas.org (26. huhtikuuta 2012). — kuvagalleria tyynylaavasta Kyproksen ofioliiteissa. Käyttöpäivä: 20. lokakuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 7. kesäkuuta 2014.
  34. ↑ 1 2 Bartrum JA Pillow-Lavas and Columnar Fan-Structures Muriwaissa, Aucklandissa, Uudessa-Seelannissa  // The  Journal of Geology. - 1930. - Voi. 38, nro. 5 . - s. 447-455. - doi : 10.1086/623740 . - .
  35. ↑ 1 2 Forbes AES, Blake S., McGarvie DW, Tuffen H. Pseudotyynyn murtumisjärjestelmät laavissa: näkemyksiä jäähdytysmekanismeista ja ympäristöistä laavavirtauksen murtumisesta  (englanniksi)  // Journal of Volcanology and Geothermal Research. — Elsevier , 2012. — Voi. 245-246. — s. 68–80. - doi : 10.1016/j.jvolgeores.2012.07.007 . — .
  36. ↑ 1 2 Mee K., Tuffen H., Gilbert JS Lumikontaktivulkaaniset faciest ja niiden käyttö aiempien purkautumisympäristöjen määrittämisessä Nevados de Chillánin tulivuoressa, Chile  // Bulletin of  Volcanology. - Springer , 2006. - Voi. 68, nro. 4 . - s. 363-376. - doi : 10.1007/s00445-005-0017-6 . - .
  37. ↑ Anderson T. Tulivuoren kraatterit ja räjähdykset  //  The Geographical Journal. - 1912. - Voi. 39, ei. 2 . - s. 123-129.
  38. ↑ Cole GAJ -kivet ja niiden alkuperä . - Cambridge University Press, 2011 (toisen (1922) painoksen uusintapainos). - s. 116-118. - 184 s. - ISBN 978-1-107-40192-1 .
  39. ↑ Tepley L., Moore JG (1974) Tuli meren alla: tyynylaavan alkuperä (16 mm elokuva) YouTubessa
  40. ↑ Borradaile GJ, Poulsen KH Tyynylaavan tektoninen muodonmuutos // Tectonophysics. - 1981. - Voi. 79, nro 1-2 . - P. T17-T26. - doi : 10.1016/0040-1951(81)90229-8 . - .
  41. ↑ 1 2 Kennett J.P. 4. Mannerten ajautuminen ja valtameren pohjan leviäminen: johdatus levytektoniikkaan // Marine Geology. - M .: Mir, 1987. - T. 1. - S. 121. - 397 s.
  42. ↑ Kennett J.P. 3. Oceanic stratigrafia, korrelaatio ja geokronologia // Marine Geology. - M .: Mir, 1987. - T. 1. - S. 75-76. — 397 s.
  43. ↑ Dalrymple GB, Moore JG Argon-40: Ylimääräistä sukellusveneen tyynybasaltteja Kilauea Volcanosta, Havaijista   // Tiede . - 1968. - Voi. 161, nro. 3846 . - s. 1132-1135. - doi : 10.1126/tiede.161.3846.1132 . - . — PMID 17812284 .

Kirjallisuus

Linkit

  Siirry Wikidata-kohteeseen  Sanakirjat ja tietosanakirjat