Бескорневые конусы и маары

На фото — бескорневые конусы (см. Rootless cone), или бескорневые жерла (rootless vent), на берегу озера Миватн на севере Исландии. Такие необычные формы рельефа, напоминающие вулканический кратер или кальдеру, нередко можно увидеть в районах активного вулканизма. Однако из этих «ложных жерл» никогда не изливалась лава.

По типу образования вулканологи относят их к гидровулканическим структурам: бескорневые конусы образуются в результате паровых взрывов, когда растекающаяся под поверхностью горячая лава встречает на своем пути подземные резервуары воды или льда, водоносные горизонты или водонасыщенные слои пород. Моментальное испарение воды приводит к взрывообразному высвобождению пара. Пар, смешанный с вулканическими газами, прорывается сквозь покров тефровых отложений (слабосцементированного пепла и туфов), оставшихся после предыдущих извержений, а осыпавшаяся в месте прорыва тефра образует кратерообразные формы.

Бескорневой конус на берегу озера Миватн в Исландии. Фото с сайта en.wikipedia.org

Обычно бескорневые конусы образуются вблизи центров извержений. Так, недалеко от берега озера Миватн расположен вулкан Хверфьядль, извержение которого произошло около 2500 лет назад и отличалось взрывным характером.

Бескорневой конус (Rootless cone) и вулкан Хверфьядль (Hverfjall) на берегу озера Миватн в Исландии. Фото с сайта earthobservatory.nasa.gov

Если в результате парового взрыва помимо газов на поверхность через образовавшееся жерло выбрасываются застывшие фрагменты лавы (в виде обломков, пепла и вулканических бомб), такое извержение называется фреатическим (взрывным), а если сопровождается еще и излиянием лавы — то фреатомагматическим.

Фреатическое извержение на Аляске в 1977 году. Фото с сайта en.wikipedia.org

При фреатических и фреатомагматических событиях также происходят газовые взрывы (в составе которых преобладает уже не водяной пар, а вулканические газы), а на месте взрыва образуются неглубокие вулканические кратеры — маары. От бескорневых конусов они отличаются плоским (а не конусообразным) профилем дна и наличием жерла в центре. Обычно эти структуры со временем заполняются водой, а расположенные в них кратерные озера также называют маарами.

Группа из трех мааров вулканического района Айфель в Германии. Фото с сайта ru.wikipedia.org

Диаметр мааров колеблется от 200 до 3200 м, глубина достигает нескольких сот метров. Бескорневые конусы — на порядок мельче. Еще меньшие конусовидные воронки могут образоваться непосредственно на поверхности лавового потока при подводных извержениях, когда базальтовая лава низкой вязкости (тип Пахоэхоэ) изливается на дне озера или моря. В этом случае кристаллизация происходит в первую очередь по периферии лавового потока, а давление нераскристаллизованной массы нарастает в поднятиях его кровли. В конце концов происходит прорыв, а в образовавшийся провал устремляются вода и потоки осадочных отложений, которые не дают провалу затянуться. Такие же прорывающиеся на поверхность пузыри пара образуются в верхней части движущегося потока лавы, когда она изливается на поверхность ледника.

Многочисленные бескорневые конусы встречаются не только на Земле, но и на Марсе. В вулканических провинциях Фарсида, Элизий, на равнинах Исиды, Хриса, Амазония (см. Amazonis Planitia) их количество исчисляется тысячами. Причем часто по их расположению можно определить, в каком направлении двигались лавовые потоки.

Цепочки бескорневых конусов на востоке вулканического региона Элизий на Марсе. Снимок сделан камерой высокого разрешения HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment) с борта космического аппарата Mars Reconnaissance Orbiter. Фото с сайта en.wikipedia.org

Предполагается, что марсианские бескорневые конусы образовались, когда лава двигалась по поверхности, покрытой водяным льдом, либо пробивала себе путь под поверхностью, сквозь слои пород, насыщенные льдом. Считается, что в недрах Марса присутствует большое количество водяного льда. Взаимодействие его с расплавленной породой может привести к образованию подобных форм рельефа.

Недавно связь вулканизма и ледников в образовании марсианских бескорневых конусов практически была доказана. Ученые обнаружили множество подобных структур на склонах гигантского вулкана гора Ночи (Noctis Mons), расположенного в области под названием лабиринт Ночи, где под покровами застывшей лавы до сих пор сохранились фрагменты реликтового ледника (см. новость На Марсе вблизи экватора обнаружили остатки гигантского вулкана и, возможно, ледника, «Элементы», 01.04.2024).

Участок на склоне вулкана гора Ночи, где, предположительно, происходил процесс взаимодействия лавовых потоков с ледником. Recent Low Albedo Lava Flow — молодые лавовые потоки с низким альбедо; Relict Glacier — реликтовый ледник; Rootless Cones — бескорневые конусы. Снимок камеры HiRISE в искусственных цветах. Изображение из статьи P. Lee, et al., 2024. Large eroded volcano complex and buried glacier ice in Eastern Noctis Labyrinthus: Evidence for recent volcanism and glaciation near Mars' equator

Фото с сайта dronestagr.am.

Владислав Стрекопытов