Kā izceļas vulkāns?

Vulkāns iezīmē ventilācijas atveri, kur magma jeb izkususi klints lavas un ar to saistīto materiālu veidā sasniedz Zemes virsmu. Kaut arī daudzi cilvēki, domājot par vulkānu, iedomājas konisku virsotni, dažādas zemes formas ietilpst šajā kategorijā, ieskaitot vidusjūras kalnu grēdas un plaisas, kas izceļ lielas plūdu loksnes bazalti. Vulkāna izvirdumi var būt diezgan klusi un lēnā tempā, vai arī dramatiski vardarbīgi un katastrofāli. Jebkurā gadījumā tie ir apliecinājums Zemes iekšējā satraukuma pieaugumam.

Vulkāni parasti atrodas divās galvenajās planētas vietās: tektonisko plākšņu robežās un tā sauktajos "karstajos punktos", kur magma paceļas no daudz atsevišķākiem siltuma avotiem mantijā. Atšķirīgas plākšņu robežas ir plaisas, kur augšpusē esošā lava pie zemūdens vulkāniem veido svaigu okeāna garozu. Vietās, kur viena plāksne saduras ar otru un grūst zem tās - procesu, ko sauc par “subdukciju”, - niršanas plāksne kūst noteiktā dziļumā, lai degtu vulkānu jostas. Karstie punkti nav pilnībā izprotami, taču šķiet, ka tie ir atbildīgi par dažiem planētas iedzīvotājiem visiespaidīgākās reljefa formas, piemēram, Havaju vairoga vulkāni un masīvais Jeloustouns supervulkāns.

Konkrēta vulkāna izvirduma uzvedība lielā mērā ir atkarīga no tā barojošās magmas gāzes un minerālu satura. Gāzes, ko sauc par gaistošām vielām, ietver ūdens tvaikus, kā arī oglekļa dioksīdu, sēra dioksīdu un citus elementus. Šie gaistošie līdzekļi tiek pakļauti zem spiediena dziļumā un izplešas, kad magma tuvojas virsmai vai sasniedz to. Tas, cik viegli gāzes var izdalīties no magmas, ir ļoti atkarīgs no vielas silīcija dioksīda daļas: ar silīcija dioksīdu bagāta magma ir vairāk viskozs - tas ir, tas plūst mazāk viegli - un kavē gāzes izdalīšanos daudz nozīmīgāk nekā zemu silīcija dioksīdu, vairāk šķidruma magma. Tādējādi silīcija dioksīdā smagās magmas ir vairāk pakļautas sprādzienbīstamiem izvirdumiem, jo ​​aizturētās gāzes rada intensīvu spiedienu. Relatīvais silīcija dioksīda daudzums lavā palīdz to klasificēt: bazalta lava ir maz silīcija dioksīda; andezītiskā lava, starpposma; un dacītiskās un riolītiskās lavas ir bagātas ar silīcija dioksīdu. Šīs kategorijas var izskaidrot izvirduma uzvedību un aprakstīt arī iežu veidus, kas galu galā izveidojušies no sacietējušās lavas - ģeoloģiskiem veidojumiem, kas norāda uz iepriekšējo vulkānisko darbību.

Vulkāna izvirdums var izstarot lavas plūsmas, gāzes un piroklastu, kas ir sprādzienā sadragātas lavas vai garozas iežu atliekas. Piroklastiskais materiāls, saukts arī par tefru, svārstās no milzīgiem blokiem un bumbām līdz pulvera putekļiem un pelniem. Starp visbīstamākajiem notikumiem, kas saistīti ar sprādzienbīstamiem izvirdumiem, ir piroklastiskas plūsmas un pieplūdumi, kurus dažreiz sauc par “nuée ardente” - franču valoda “kvēlojošs mākonis”. Piroklastiskās plūsmas ir ātri kustīgi aizkarojošie gāzu un klinšu aizkari, kas slaucās uz leju vulkāns. Gar savu robežu viņi var uzsist gāzi ar degošu pelnu - piroklastisku pieplūdumu -, kas atšķirībā no plūsmām var notīrīt topogrāfiskās barjeras un nobraukt iespaidīgus attālumus. Briesmīgi ir arī Lahars, ar ūdeni piesātinātas gružu plūsmas, kuras atbrīvo, piemēram, strauji kūstoši virsotnes ledāji, un kas var skriet pa upju ielejām, kas iztukšo vulkānus.

Kopējā sprādzienbīstamu izvirdumu kategoriju shēma katru tipu nosauc pēc konkrētiem vulkāniem, kas to ilustrē. Havaju izvirdumi parasti ir klusas bazalta lavas plūsmas. Strombolijas izvirdumi apraksta gandrīz nepārtrauktu gāzveida lavas izvirdumu ar vidēju intensitāti, ko bieži raksturo mazi sprādzieni, kas gaisā mētājas lavas čokus. Vulkāna izvirdumi vēl ir sprādzienbīstamāki: zem viskozās lavas veidotās garozas uzkrājas gāzes, kas galu galā izplūst, lai izšļakstītu pumeku un lielu pelnu mākoni. Peleānas izvirdumos ir eksplozīvi enerģijas izdalījumi pēc lavas kupola sabrukšanas; galvenie produkti ir piroklastiskās plūsmas un pieplūdumi. Šīs dedzinošās lavīnas raksturo arī Plīnijas izvirdumus, ārkārtīgi spēcīgus notikumus, kas rada titāniskos pelnu mākoņus un dažreiz sabrukušos krāterus, ko sauc par kalderām.