En vulkan markerer en ventilasjon der magma, eller smeltet bergart, når jordoverflaten i form av lava og tilhørende materialer. Mens mange ser for seg en konisk topp når de tenker på en vulkan, et bredt utvalg av landformer faller inn i kategorien, inkludert midocean rygger og sprekker som bryter ut store flomark basalter. Vulkanutbrudd kan være ganske stille og langsomt, eller de kan være dramatisk voldelige og katastrofale. Uansett er de et bevis på den økende uroen på den indre jorden.
Kilder til vulkaner
Vulkaner finnes vanligvis på to store steder på planeten: ved grensene til tektoniske plater og på såkalte "hotspots", der magma stiger fra mye mer diskrete varmekilder i kappen. Divergerende plategrenser er sprekker der oppstrøms lava danner fersk havskorpe ved ubåtvulkaner. Hvor en plate kolliderer med en annen og skyver under den - en prosess som kalles "subduksjon" - smelter dykkerplaten på en viss dybde til drivstoffbelter til vulkaner. Hotspots er ikke helt forstått, men de ser ut til å være ansvarlige for noen av planetens mest imponerende landformer, som de hawaiiske skjoldvulkanene og den massive Yellowstone supervulkan.
Grunnleggende om utbrudd
Den eksplosive oppførselen til en gitt vulkan avhenger i stor grad av gass- og mineralinnholdet i magmaen som mater den. Gasser, kalt flyktige stoffer, inkluderer vanndamp samt karbondioksid, svoveldioksid og andre elementer. Disse flyktige stoffene blir satt under trykk på dybden og utvides når magma nærmer seg eller når overflaten. Hvor lett gasser kan unnslippe magma, avhenger i stor grad av stoffets andel av silika: En silisyrik magma er mer tyktflytende - det vil si at det strømmer mindre lett - og hindrer gassutslipp mer betydelig enn et lite kiselsyre, mer væske magma. Dermed er magmaer som er tunge i silisiumdioksid, mer utsatt for eksplosive utbrudd ettersom oppstoppede gasser bygger opp et sterkt trykk. Den relative mengden av silisiumdioksyd i lava hjelper til med å klassifisere den: Basaltisk lava har lite kiselsyre; andesittisk lava, mellomliggende; og dacitic og rhyolitic lava er rik på silisiumdioksyd. Disse kategoriene kan forklare utbruddsatferd og også beskrive bergartene som til slutt dannes av herdet lava - geologiske formasjoner som antyder tidligere vulkansk aktivitet.
Utbruddsfenomen
Et vulkanutbrudd kan avgi lavastrømmer, gasser og pyroklastikk, som er ruskene fra lava eller jordskorpe som knuses i eksplosjonen. Pyroklastisk materiale, også kalt tephra, spenner fra store blokker og bomber til pulveriserte asker og aske. Blant de mest destruktive hendelsene knyttet til eksplosive utbrudd er pyroklastiske strømmer og bølger, noen ganger kalt “nuée ardente” - Fransk for "glødende sky." Pyroklastiske strømmer er raske gardiner av gass og stein som feier nedover skuldrene på vulkan. Langs marginene kan de sparke bølger av gassblusset aske - pyroklastiske bølger - som, i motsetning til strømningene, kan fjerne topografiske barrierer og reise imponerende avstander. Også formidabel er lahars, vannmettede strømmer av rusk - løsnet for eksempel ved raskt smeltende isbreer - som kan løpe nedover elvedaler som drenerer vulkaner.
Typer eksplosive utbrudd
En vanlig kategoriseringsplan for eksplosive utbrudd navngir hver type etter spesifikke vulkaner som eksemplifiserer den. Hawaii-utbrudd er vanligvis stille strømmer av basaltisk lava. Strombolske utbrudd beskriver nesten kontinuerlige utbrudd av gassformet lava i mellomintensitet, ofte preget av små eksplosjoner som kaster lavaknuter i luften. Vulkanutbrudd er mer eksplosive ennå: Gasser akkumuleres under skorpe bygget av tyktflytende lava, og til slutt sprekker de ut for å spy ut pimpstein og en stor askesky. Peléan-utbrudd har eksplosive frigjøringer av energi etter sammenbruddet av en lavakuppel; de definerende produktene er pyroklastiske strømmer og bølger. De brennende snøskredene karakteriserer også pliniske utbrudd, eksepsjonelt kraftige hendelser som produserer titaniske askeskyer og noen ganger de kollapset kratere som kalles kalderaer.