Современный вулканизм

В XX веке оформилась самостоятельная наука вулканология. Изучение современного вулканизма доставляет в основном косвенную информацию о магматических системах, так как на земной поверхнос­ти магма попадает в гипергенные условия. Температура и давление в ней резко понижаются, происходит её дегазация. Магма взаимодей­ствует с атмосферой и гидросферой, поверхностными отложениями. Тем не менее, изучение современных вулканов даёт ценную информа­цию о магматизме.

Первичные очаги вулканизма находятся в астеносфере, т.е. на глубине многих сотен километров (до 350 км на Гавайских островах). Есть и промежуточные очаги. Так, глубина очагов Ключевской группы вулканов колеблется от 30 до 60 км, Этны – 70 км. В Исландии при извержении вулкана Крафла в 1975 году установлен магматический очаг на глубине 2-3 км.

В систему «очаг – вулкан» входят следующие подсистемы: глубинный источник магмы (100 км и более), промежуточный очаг (десятки км), периферический очаг (1-10 реже до 20 км), дайки, жерла. Естественно, что по мере движения магмы меняются физико­-химические параметры системы: Р, Т, газонасыщенность магмы, её флюидный режим. Выделяющиеся на поверхности газы производят распы­ление свежей лавы и образование вулканического пепла. Так образу­ются над вулканами многокилометровые пепло-газовые столбы, являю­щиеся мощными химическими реакторами, в которых происходит синтез многих неорганических и органических соединений. Последние вклю­чают углеводорода и биологически важные молекулы. В этих процес­сах важную роль играют электрические разряды (молнии) и некоторые минеральные катализаторы. Обстановка в пепло-газовых столбах час­то восстановительная. Существует гипотеза, что в подобных столбах имела место предбиологическая стадия эволюции земной материи, а может быть и зарождение простейших форм жизни.

Ценную информацию для изучения магматических систем даёт изучение вулканических газов, выделенных из лавы. Среда них прео­бладает водяной пар (более 90%), установлены также CO₂, CO, H₂, N₂, NH₃, S₂, H₂S, COS, CS₂, SO₃, HCl, HF, SO₂, углеводороды и другие органические соединения, редкие газы, в том числе мантийный, борная и мышьяковистая кислоты, хлориды и фториды металлов. Состав газов зависит от многих геологических и геохими­ческих факторов, в том числе и от строения земной коры и мантии.

С современным вулканизмом связано образование залежей серно­го колчедана, железных руд, ртутно-сурьмяных осадков и др. Выска­зываются предположения о роли вулканизма в образовании залежей нефти и газа (в связи с обнаружением углеводородов в вулканичес­ких газах).