Международные ученые интересуются происхождением лавы давно. Ее температура, химический состав, скорость течения, замысловатые и не очень формы раскаленных и остывших поверхностей – всё это элементы для больших исследований и грандиозных открытий. Лава играет ключевую роль в острейшей проблеме геологии – разогреве земных недр. В мантии планеты зарождаются очаги расплавленного материала, которые рвутся наружу, прорывая земную кору и создавая вулканы.
Что такое лава?
Лава происходит из расплавленной массы частиц мантии – геосферы, окружающей ядро планеты на глубине 50-150 километров. До выхода на земную поверхность состав лавы однороден. Поднимаясь к поверхности, масса как будто закипает, переполняясь пузырьками газов. Газы устремляются вверх, продвигая лаву по трещинам земной коры. Магма и лава практически одно и то же.
Статистика вулканической деятельности
Согласно современным исследованиям, в течение года из недр Земли извергается около 4 км3 кипящей магмы. Это не так уж и много, учитывая площадь нашей планеты. Если бы этот объем был большим в несколько раз, то начались бы критичные процессы глобального изменения климата. Ученые утверждают, что такие катастрофы имели место в жизни Земли миллионы лет тому назад.
Научная гипотеза о влиянии магмы на климат Земли
250 миллионов лет назад случилось массовое вымирание флоры и фауны на планете из-за образование обширных лавовых полей. Мощнейшие извержения сметали всё живое на своем пути в Восточной Сибири.
Средняя площадь раскаленных покровов составляла около 3 миллионов квадратных километров. Толщина выжженной земной коры достигала 3 километров.
Черная кровь Земли
Изливавшаяся на земную поверхность лава создала целые острова из черных тяжелых горных пород, которые ученые называют: базальтовыми, кремниевыми, карбонатными.
Базальтовая лава
Базальтовая лава на 50% состоит из диоксида кремния и 50% – из оксида железа, алюминия, магния и других металлов. Она наиболее подвижная, имеет температуру 1200-1300 0С. Цвет базальтовой лавы ярко-жёлтый или жёлто-красный. Она извергается из земной мантии. Для базальтовых потоков лавы характерна малая толщина (несколько метров) и большая протяженность (десятки километров). Более вязкие потоки базальта образуют поля остроугольных обломков лав, похожих на крупные шипы.
Базальтовая лава распространена на суше и в океане. Под водой извержения застывают, превращаясь в массивные плиты толщиной до 10 километров. Базальты постоянно прорываются из циклопических хребтов, разрезающих океаническое дно и обозначающих границы литосферных плит. Большие массы магмы в океанах не допускают истончения литосферных плит, постоянно наращивая их.
Кремниевая лава
Кремниевая лава представляет собой диоксид кремния. Она имеет вязкую консистенцию, иногда застывая в жерле вулкана еще до извержения. Происходит естественная закупорка выхода с последующим громким взрывом. Температура кремниевой лавы колеблется в пределах 800-900 0С. Она красно-чёрного или бурого цвета. Застывшая кремниевая лава похожа на черное стекло или пластик. Такие вулканы можно наблюдать в Тихоокеанском огненном кольце.
Карбонатная лава
Состав карбонатной лавы представлен соединением углерода, кислорода, калия и натрия. Она считается самой холодной и жидкой лавой на Земле – её температура колеблется в пределах 510-600 0С. Цвет карбонатной лавы тёмно-коричневый или чёрный. По мере остывания её слои заметно светлеют, становясь спустя несколько месяцев абсолютно белыми. Попадая в океанические воды, карбонатная лава легко растворяется в толщах воды и оседает на дно. На суше она мягкая и ломкая. Исследования показывают, кто карбонатная лава преобладает в вулкане Олдоиньо-Ленгаи на территории Танзании.
Эволюция живых организмов в местах вулканической деятельности
Ни высокие температуры, ни твердость застывших слоёв лавы не являются препятствием для проникновения в них жизни. В 90-е годы ушедшего века ученые сделали сенсационное открытие, обнаружив в базальтовой лаве на океаническом дне живые микроорганизмы.
Активные вездесущие микробы в прямом смысле слова прогрызли множество ходов в камне, устроив настоящие колонии. При исследовании были выявлены изотопы углерода, фосфора и азота. Это типичные продукты распада, выделяемые живыми существами.
Лава – важный элемент глобальных планетарных процессов, рычаги которых сокрыты глубоко под землей.