Извергаемая лава в конце концов теряет жар, застывает и превращается в твердые наслоения. Различные типы лавы формируют разные каменистые образования.
В первом опыте вы увидите, как удержание жидкости под давлением не дает газу вырваться на свободу. В магме (расплавленных каменистых породах) обычно содержится немалая доля растворенного газа. Когда магма поднимается по вулканической трубе, газы получают возможность расширяться в объеме, помогая магме двигаться вверх, если путь свободен. Если же канал запечатан, то нарастающее давление газа в конечном счете приводит к взрывному извержению. Лава, порожденная магмой с большой примесью газов, образует скалы, изрешеченные множеством отверстий. При некоторых извержениях газа в лаве оказывается так много, что образуется пемза — каменная пена, настолько легкая, что может даже плавать в воде.
Скапливаясь в закрытых камерах под землей, магма с силой рвется вверх, находя пустоты и трещины в каменных пластах. Этот процесс называется «интрузией», и мы рассмотрим его, проводя второй эксперимент. Каменные наслоения, образуемые при остывании и отвердении магмы, называются интрузивными породами. Гранит, например — одна из интрузивных пород. Нередко жар от интрузивной магмы плавит и окружающие камни. Они превращаются в метаморфические (измененные) каменные породы.
Газы, растворенные в жидкости
Вам понадобится:
Газы, растворенные в жидкости: небольшой сосуд (банка) с плотно закрывающейся крышкой; чаша; кувшин и таблетки антацида (лекарства, нейтрализующего кислоту).
Установите банку в центре чаши. Налейте в банку воды из кувшина почти до краев. Туда же насыпьте две измельченные таблетки антацида.
Быстро закройте банку завинчивающейся крышкой. Небольшие пузырьки начнут подниматься от таблеток антацида, но процесс этот вскоре прекратится. Давление внутри банки усилится, мешая газу высвобождаться.
А теперь быстро снимите крышку и посмотрите, что будет происходить. Все содержимое открытой банки вспенится. Стоит, однако, снова навинтить крышку, как внутреннее давление повысится — и пузырьки газа в жидкости пропадут.
Вулканическая интрузия
Вам понадобится:
Вулканическая интрузия: пластиковая банка с прозрачными стенками; шило или ручное сверло для небольших отверстий; кусочки разбитой керамической плитки; пластилин; тюбик с зубной пастой.
Проделайте шилом или ручным сверлом в донце пластиковой банки отверстие достаточно большое, чтобы в него могла войти головка тюбика с пастой. Берегите руку, отставляя ее подальше, чтобы не поранить острым кончиком инструмента.
Поместите на дно банки кусочки разбитой керамической плитки. Постарайтесь разложить их так, чтобы они улеглись поплотнее. В нашем опыте они представляют слои каменистых пород, залегающих в земной коре.
Расплющите кусочек пластилина таким образом, чтобы лепешка была по площади почти такой же, как и сама банка. Опустите лепешку внутрь банки и плотно прижмите ею кусочки плитки на дне.
Отверните крышку с тюбика с пастой и просуньте его головку в то отверстие, которое вы сделали в донце банки.
Нажмите на стенки тюбика. Вы увидите, как зубная паста вдавливается внутрь, формируя интрузию на уровне плиточных черепков и заставляя пластилиновую заглушку приподниматься. Расплавленная магма часто действует в точности так же. Она вторгается в пласты пород и заставляет вспучиваться земную поверхность.