Ugnikalnis žymi angą, kur magma arba išlydyta uola lava ir su ja susijusių medžiagų pavidalu pasiekia Žemės paviršių. Nors daugelis žmonių, galvodami apie ugnikalnį, įsivaizduoja kūginę viršūnę, įvairiausios reljefo formos patenka į vidurio jūros kalvagūbrius ir plyšius, kurie išduoda didelius potvynio lakštus bazaltai. Ugnikalnio išsiveržimai gali būti gana tylūs ir lėta tempo, arba gali būti smarkiai smurtiniai ir katastrofiški. Šiaip ar taip, jie liudija apie kylančius neramumus vidinėje Žemėje.
Vulkanų šaltiniai
Vulkanai paprastai būna dviejose pagrindinėse planetos vietose: ties tektoninių plokščių ribomis ir vadinamuosiuose „karštuosiuose taškuose“, kur magma kyla iš kur kas labiau atskirų šilumos šaltinių mantijoje. Skirtingos plokščių ribos yra plyšiai, kai atsistojusi lava prie povandeninių ugnikalnių formuoja šviežią vandenyno plutą. Kai viena plokštė susiduria su kita ir stumiasi po ja - procesas vadinamas „subdukcija“, - nardymo plokštė ištirpsta tam tikrame gylyje, kad degintų ugnikalnių diržus. Karštieji taškai nėra visiškai suprantami, tačiau atrodo, kad jie yra atsakingi už kai kuriuos planetos plotus įspūdingiausios reljefo formos, tokios kaip Havajų skydo ugnikalniai ir masinis Jeloustounas supervulkanas.
Išsiveržimo pagrindai
Tam tikro ugnikalnio išsiveržiantis elgesys daugiausia priklauso nuo jį maitinančios magmos dujų ir mineralų kiekio. Dujos, vadinamos lakiomis medžiagomis, apima vandens garus, taip pat anglies dioksidą, sieros dioksidą ir kitus elementus. Šie lakieji elementai yra giliai slėgio ir išsiplečia, kai magma artėja ar pasiekia paviršių. Tai, kaip lengvai dujos gali ištekėti iš magmos, labai priklauso nuo medžiagos silicio dioksido dalies: klampus - tai yra, jis teka mažiau lengvai - ir labiau trukdo dujų išsiskyrimui nei mažai silicio dioksido turinčiam skysčiui magma. Taigi silicio dioksido sunkiosios magmos yra labiau linkusios į sprogimus, nes susidariusios dujos sukuria intensyvų slėgį. Santykinis silicio dioksido kiekis lavoje padeda jį klasifikuoti: bazaltinėje lavoje mažai silicio dioksido; andezitinė lava, tarpinė; o dacitinėse ir riolito lavose yra daug silicio dioksido. Šios kategorijos gali paaiškinti išsiveržimo elgesį, taip pat apibūdinti uolienų tipus, kurie galiausiai susidaro iš sukietėjusios lavos - geologinių darinių, rodančių praeities vulkaninę veiklą.
Išsiveržimo reiškiniai
Dėl ugnikalnio išsiveržimo gali išsiskirti lavos srautai, dujos ir piroklastai, kurie yra sprogimo metu sutrupėjusios lavos ar plutos uolienos nuolaužos. Piroklastinė medžiaga, dar vadinama tefra, svyruoja nuo didžiulių kaladėlių ir bombų iki miltelių pavidalo pelenų. Tarp žalingiausių įvykių, susijusių su sprogstamaisiais išsiveržimais, yra piroklastiniai srautai ir antplūdžiai, kartais vadinami „nuée ardente“ - prancūzų kalba „švytintis debesis“. Piroklastiniai srautai yra greitai judančios užuolaidų dujos ir uolos, kurios šluoja žemyn pečiais vulkanas. Išilgai savo krašto jie gali pakelti daugybę deginamų pelenų - piroklastinių bangų -, kurie, skirtingai nei srautai, gali išvalyti topografines kliūtis ir nueiti įspūdingus atstumus. Taip pat baisūs yra laharai - vandens prisotinti šiukšlių srautai, kuriuos, pavyzdžiui, išlaisvina greitai tirpstantys viršūnių ledynai, gali bėgti upių slėniais, nutekančiais ugnikalnius.
Sprogstamųjų išsiveržimų tipai
Pagal įprastą sprogstamųjų išsiveržimų kategorijų schemą kiekvienas tipas pavadinamas pagal tam tikrus ugnikalnius, kurie jį iliustruoja. Havajų išsiveržimai paprastai yra ramūs bazaltinės lavos srautai. Strombolijos išsiveržimai apibūdina beveik nuolatinius vidutinio intensyvumo dujinės lavos išsiveržimus, kuriems dažnai būdingi maži sprogimai, išmetantys lavos grumstus į orą. Vulkaniniai išsiveržimai dar labiau sprogsta: dujos kaupiasi po klampios lavos pastatyta pluta, galiausiai sprogdamos pemzą ir didelį pelenų debesį. Pelėano išsiveržimai sugenda sprogus energijai sugriuvus lavos kupolui; apibūdinantys produktai yra piroklastiniai srautai ir antplūdžiai. Tos degančios lavinos taip pat apibūdina Pliniano išsiveržimus, išskirtinai galingus įvykius, sukeliančius titaniškus pelenų debesis ir kartais sugriuvusius kraterius, vadinamus kalderomis.