Вулканът маркира отдушник, където магмата или разтопената скала достига повърхността на Земята под формата на лава и свързани материали. Докато много хора си представят коничен връх, когато мислят за вулкан, голямо разнообразие от форми на релефа попадат в категорията, включително средноокеанските хребети и пукнатините, които изригват големи наводнения базалти. Вулканичните изригвания могат да бъдат доста тихи и бавни, или да са драстично бурни и катастрофални. Така или иначе, те са свидетелство за нарастващите вълнения на вътрешната Земя.
Източници на вулкани
Вулканите обикновено се намират в две големи места на планетата: на границите на тектонски плочи и в така наречените „горещи точки“, където магмата се издига от много по-дискретни източници на топлина в мантията. Различните граници на плочите са разломи, при които издигащата се лава образува свежа океанска кора при подводни вулкани. Когато едната плоча се сблъска с друга и се забие под нея - процес, наречен „субдукция“ - водолазната плоча се топи на определена дълбочина, за да зареди коланите на вулканите. Горещите точки не са напълно разбрани, но изглежда са отговорни за някои от планетата най-впечатляващите форми на релефа, като хавайските щитови вулкани и масивния Йелоустоун супервулкан.
Основи на изригването
Еруптивното поведение на даден вулкан до голяма степен зависи от съдържанието на газ и минерали в магмата, която го захранва. Газовете, наречени летливи вещества, включват водни пари, както и въглероден диоксид, серен диоксид и други елементи. Тези летливи вещества са под налягане в дълбочина и се разширяват, когато магмата се приближава или достига повърхността. Колко лесно газовете могат да излязат от магмата, зависи в голяма степен от дела на силициевия диоксид: Магмата, богата на силициев диоксид, е повече вискозен - т.е. тече по-малко лесно - и възпрепятства отделянето на газ по-значително, отколкото ниско силициев диоксид, по-течен магма. По този начин магмите, тежки в силициевия диоксид, са по-податливи на експлозивни изригвания, тъй като задръстените газове натрупват силен натиск. Относителното количество силициев диоксид в лавата помага да се класифицира: Базалтовата лава е с ниско съдържание на силициев диоксид; андезитна лава, междинна; а дацитовите и риолитовите лави са богати на силициев диоксид. Тези категории могат да обяснят еруптивното поведение и също така да опишат типовете скали, в крайна сметка образувани от втвърдена лава - геоложки формации, намекващи за миналата вулканична дейност.
Явление на изригване
Вулканичното изригване може да отдели потоци от лава, газове и пирокластици, които са отломки от лава или кора от скали, разрушени при експлозията. Пирокластичният материал, наричан още тефра, варира от огромни блокове и бомби до прахообразни шлаки и пепел. Сред най-разрушителните събития, свързани с експлозивни изригвания, са пирокластичните потоци и вълни, понякога наричани „nuée ardente“ - Френски за „светещ облак“. Пирокластичните потоци са бързо движещи се завеси от изгарящ газ и скали, които се понасят надолу по раменете на вулкан. По краищата си те могат да изстрелят валежи от изгаряне на газ - пирокластични вълни - които, за разлика от потоците, могат да изчистят топографските бариери и да изминат внушителни разстояния. Също страховити са лахарите, наситени с вода потоци от отломки - развихрени, например чрез бързо топящи се ледници на върха - които могат да се състезават по речните долини, източващи вулкани.
Видове взривни изригвания
Обща схема за категоризация на взривни изригвания назовава всеки тип след конкретни вулкани, които го илюстрират. Хавайските изригвания обикновено са тихи потоци от базалтова лава. Стромболианските изригвания описват почти непрекъснати изригвания на газообразна лава със среден интензитет, често характеризиращи се с малки взривове, изхвърлящи буци лава във въздуха. Все още вулканските изригвания са по-експлозивни: газовете се натрупват под кора, изградена от вискозна лава, в крайна сметка избухват, за да изхвърлят пемза и голям облак пепел. Пелеанските изригвания се отличават с експлозивни изпускания на енергия след срутването на лавовия купол; определящите продукти са пирокластичните потоци и скокове. Тези изгарящи лавини също характеризират изригванията на Плиний, изключително мощни събития, които създават облаци от титанова пепел и понякога рухналите кратери, наречени калдери.