Vaikka tulivuorenpurkaukset ovat kunnioitusta herättäviä ja ihmisille vaarallisia, niillä on kriittinen rooli elämän mahdollistamisessa. Ilman niitä maapallolla ei olisi ilmakehää tai valtameriä. Pitkällä aikavälillä tulivuorenpurkaukset luovat edelleen monia kiviä, jotka muodostavat planeetan pinnan, kun taas lyhyellä aikavälillä purkaukset muokkaavat sitä pintaa säännöllisesti. Tulivuoret ovat lähinnä aukkoja maankuoressa, ja ne voivat karkottaa laavaa, kaasuja, tuhkaa ja kiviä. Purkaukset voivat vaihdella lempeästä röyhtäisyydestä voimakkaaseen, tappavaan räjähdykseen.
Terminologia ja määritelmä
Purkauksia tapahtuu, kun paine tulivuoren sisällä kasvaa, jolloin sen sula nestekivi siirtyy ja vapauttaa energiaansa. Teknisesti "hiljaisia" purkauksia kutsutaan effuusioksi. Näille suhteellisen kesyille purkauksille on ominaista ohuen, nestemäisen laavan vuotaminen, kuten nähdään monien Havaijin tulivuorien kohdalla. Räjähtävät purkaukset puolestaan loivat kuvia Saint Helens -vuoren kaltaisesta räjähdyksestä, mikä yleensä aiheuttaa paljon suuremman uhan ihmisen elämälle ja omaisuudelle. Monet purkaukset eivät välttämättä kuulu yhteen tai toiseen luokkaan, vaan ne tapahtuvat pikemminkin jatkumossa pitkin sekoittaen vaihtelevassa määrin effussiivisten ja räjähtävien purkausten ominaisuuksia.
Tuotteet ja vaikutukset
Suihkulähteistä purkautuneen laavan koostumus on samanlainen kuin raakamunalla, kun taas räjähteessä purkaus, tulivuori karkottaa laavaa on paksumpi - samanlainen kuin pehmeästi keitetty, kovaksi keitetty ja munakokkelin - tai jopa kuori. Keittiön ulkopuolella tämä tarkoittaa, että hiljaisten purkausten päätuote on vuotava laava, kun taas räjähdysherkimmät purkaukset eivät vain paksumpi laavaa, mutta myös kivipaloja ja haitallisia kaasuja, jotka voivat pudota tulivuoren sivuja pitkin lähes 100 kilometrin tuntinopeudella (noin 60 mailia / minuutti) tunnin). Pyroklastisina virtauksina tunnetut nämä nopeasti liikkuvat tuhoajet ovat räjähtävien purkausten tappavin komponentti. Räjähtävillä purkauksilla on kuitenkin muita tappavia ominaisuuksia. Tuhka voi peittää maapallon tukehtuvassa karvassa, ja tulivuoren aine voi yhdistää puroihin tai lumeen muodostaen mutaa ja haudaten kokonaisia kaupunkeja. Sitä vastoin effuusiopurkausten aikana laava virtaa hitaammin, joten se vaatii harvoin ihmishenkiä, vaikka se voi tuhota rakennuksia.
Vaikuttaneet tekijät
Kaksi tulivuorenpurkauksen tyypin ensisijaista tekijää ovat magman viskositeetti - likviditeetin aste - ja kaasupitoisuus. Räjähtäviä purkauksia tuottavilla tulivuorilla on yleensä paksumpi, viskoosimpi magma ja suurempi kaasumäärä. Nämä tahmeammat magmat estävät kaasukuplien laajenemisen, mikä johtaa paineen muodostumiseen, joka johtaa räjähtäviin purkauksiin. Sitä vastoin kaasut voivat helposti paeta ohuesta, vuotavasta magmasta, joten paineen muodostuminen on vähäistä. Magman viskositeettiin vaikuttavia tekijöitä ovat lämpötila ja piidioksidin määrä laavassa. Matalimmissa lämpötiloissa purkautuvat laavat ovat yleensä räjähtävimmät, kun taas kuumemmissa lämpötiloissa purkaavat ovat vähemmän räjähtäviä. Magma, joka sisältää suurempia määriä piidioksidia, on yleensä viskositeettia ja siten todennäköisemmin loukkuun myötävaikuttaa enemmän räjähtäviin purkauksiin, kun taas vähemmän piidioksidia sisältävä magma virtaa helpommin, mikä johtaa lopulta enemmän effussiiviset purkaukset.
Tyypit ja esimerkit
Erityyppiset tulivuoret aiheuttavat yleensä erityyppisiä purkauksia. Suojatulivuoret, joilla on leveät, lempeät rinteet, tuottavat hiljaisimmat purkaukset. Havaijin saarilla ei ole vain aktiivisten kilvetulivuorten koti, vaan ketju on itse asiassa rakennettu kokonaan heidän toimesta. Kaksi yleisintä tulivuortetyyppiä, jotka tunnetaan räjähtävien purkausten tuottamisesta, ovat tuhkakartiot ja kerrostulivuoret. Tuhkakartiot, lukuisat Länsi-Pohjois-Amerikassa, koostuvat yksinkertaisesta pyöreästä tai soikeasta muodosta ja nousevat harvoin yli 305 metriä (1000 jalkaa) ympäröivän maaston yläpuolelle. Stratovulkaanit, jotka tunnetaan myös yhdistelmävulkoina, ovat huomattavasti suurempia kuin tuhkakartiot ja sisältävät joitain maailman kauneimmista vuorista, kuten Japanin Fuji-vuori, Tansanian Kilimanjaro-vuori ja Washingtonin osavaltion vuori Rainier. Paljon harvinaisempi tulivuorityyppi tuottaa maailman räjähtävimmät purkaukset: rhyholiittikalderat. Rhyolite-kalderat puhkeavat paljon harvemmin kuin muun tyyppiset tulivuoret, eivätkä ne edes visuaalisesti muistuta tulivuoria perinteisessä mielessä. Yhdysvaltojen Yellowstone ja Indonesian Toba ovat esimerkkejä ryoliittikalderoista.