كيف تنفجر ستراتوفولكانو؟

بشكل عام ، البراكين التي تسبب أكبر قدر من المتاعب للبشرية هي من النوع المعروف باسم ستراتوفولكانو أو البراكين المركبة. مثل الأنواع الأخرى من البراكين ، تتشكل طبقات البراكين حول الفتحات التي تصل منها الصخور المنصهرة ، أو الصهارة ، إلى سطح الأرض كحمم بركانية. وهي أكثر شيوعًا على طول مناطق الاندساس الكبيرة للكوكب ، حيث تنغمس صفيحة تكتونية تحت أخرى ، مما يؤدي إلى ذوبان الصخور اللازمة لإنتاج النشاط البركاني. يتخذ هذا النشاط البركاني أحيانًا شكل انبعاث منخفض المستوى من الحمم البركانية ، ولكنه غالبًا ما يكون أكثر كارثية.

تُعرف ستراتوفولكانو ، التي تسمى أيضًا البراكين المركبة ، بطبقات مختلفة ("طبقات") من المواد - مما يجعلها "مركبة". في الأساس ، تتدفق طبقات الحمم البركانية بالتناوب مع تراكم الرماد والأنقاض الصخرية المخروط. تلك الأنقاض الرمادية - مادة "الحمم البركانية" المشتقة من الحمم البركانية والصخور المنفجرة في ثوران عنيف - عادةً ما يتم تجريفه بعيدًا عن طريق التآكل ، لكن تدفقات الحمم البركانية التي تغطيها لاحقًا توفر حماية طلاء. تنتج الأرضية الوسطى وراء تراكم البلاستيك البركاني المتراكم بشكل حاد وتدفقات الحمم البركانية المخروطية العريضة لمخروط نموذجي stratovolcano مثل Mount Rainier أو Mount Fuji: أكثر انحدارًا من بركان الدرع المبني من الحمم البركانية ، ولكنه ألطف من البركان المصنوع من البيروكلاستيك مخروط جمرة.

عادة ما تتناوب ستراتوفولكانو بين الانفجارات المتفجرة وغير المتفجرة ، أو "الانفعالية". تنتج تلك الانفجارات الهادئة نسبيًا تدفقات الحمم البركانية ، والتي تكون أكثر مرونة: بمعنى آخر ، أقل "لزوجة". (اللزوجة هي مقاومة السائل لـ التدفق.) جنبًا إلى جنب مع درجة الحرارة ، فإن العامل الأساسي الذي يحدد لزوجة الحمم البركانية هو مقدار السيليكا التي تحتوي عليها: فزيادة السيليكا تعني مزيدًا من اللزوجة ، ويعرف أيضًا باسم أقل سائل. انفجارات ستراتوفولكانو للحمم البركانية الأكثر لزوجة هي الانفجارات ، حيث تقذف الصخور البركانية (الحمم البركانية القديمة) والحمم البركانية الجديدة بعنف لإنتاج كل من الحمم البركانية المحمولة جواً ، أوتفرا، والشرائح الكاسحة للشظايا المنحدرة.

يمكن أن تتراوح الحمم البركانية التي تنتجها ستراتوفولكونات من الحمم البازلتية منخفضة السيليكا إلى الحمم البركانية عالية السيليكا الريوليتية ، ولكن النوع الأكثر شيوعًا يقع في منتصف المسافة بين هذين النقيضين: الأنديسيت. الحمم البركانية الأنديسية - التي سميت على اسم جبال الأنديز ، وهي مليئة جيدًا بالبراكين الطبقية - مشتقة من الذوبان الجزئي لغطاء الأرض كما يحدث في مناطق الاندساس. تنتج الصهارة البازلتية عن طريق القشرة القارية الغنية بالسيليكا ، مما ينتج عنه منتج أنديزيتي وسيط.

توجد الصهارة في أعماق الأرض تحت ضغط عالٍ بما يكفي لإبقاء الغازات داخلها في حالتها الذائبة. عندما تقترب الصهارة من سطح الأرض ، يتناقص هذا الضغط ، ويمكن بعد ذلك خروج الغازات من المحلول. إذا كان هناك ما يكفي من الغاز المذاب و / أو انخفاض سريع في الضغط ، فإن الغازات هي الأهم بخار الماء - قد يهرب بعنف ، ينفجر بطريقة الصودا بعد أن ينفتح اهتزت. تعيق الحمم الأكثر لزوجة (أقل سوائل) هروب الغازات ويمكن أن تسد فتحة أو "حلق" البركان ، في كلتا الحالتين تصعيد الضغط ويؤدي إلى المزيد من الانفجارات المتفجرة التي قد تتصاعد بسرعة تتجاوز 1000 ميل في كل ساعة.

المادة الحمم البركانية المتدفقة في الهواء ، والمعروفة باسم تيفرا ، تتراوح في الحجم من جزيئات صغيرة تشبه الغبار - الرماد - إلى قنابل بركانية بحجم المنزل. قد ترتفع سحب الثوران البركاني 25 ميلاً أو أكثر في الغلاف الجوي ، ويمكن أن تسقط الرماد (مثل أشفال) مئات أو آلاف الأميال في اتجاه الريح. دعا الانهيارات الثلجية من رغوة الحمم ، وشظايا الصخور والغازات الساخنةتدفقات الحمم البركانيةقد يتسابق بسرعة على منحدرات البركان ، وغالبًا ما يكون مظللًااندفاعات الحمم البركانيةالغاز والرماد. واحدة من أكثر الظواهر المدمرة لثوران ستراتوفولكانو هي اللهار: تدفق طيني بركاني يتكون من شظايا صخرية وماء يمرر بسرعة عالية إلى أسفل الصرف. لا تحتاج إلى ثوران ، مع ذلك ، لإنتاج اللاهار. يمكن أن يؤدي هطول الأمطار الغزيرة أو الانصهار السريع للكتلة الثلجية أو الأنهار الجليدية للبركان إلى توليد هذه الطين.