Erupcje wulkanów, choć budzące podziw i niebezpieczne dla ludzi, odgrywają kluczową rolę w umożliwieniu istnienia życia. Bez nich Ziemia nie miałaby atmosfery ani oceanów. W dłuższej perspektywie erupcje wulkaniczne nadal tworzą wiele skał, które składają się na powierzchnię planety, podczas gdy w krótkim okresie erupcje okresowo ponownie rzeźbią tę powierzchnię. Wulkany są zasadniczo otworami w skorupie ziemskiej i mogą wyrzucać lawę, gazy, popiół i skały. Erupcje mogą wahać się od delikatnego bulgotania do gwałtownego, śmiertelnego wybuchu.
Terminologia i definicja
Erupcje pojawiają się, gdy ciśnienie wewnątrz wulkanu wzrasta, powodując przesunięcie płynnej skały i uwolnienie jej energii. Technicznie rzecz biorąc, „ciche” erupcje są znane jako erupcje wylewne. Te stosunkowo łagodne erupcje charakteryzują się wylewem cienkiej, podobnej do cieczy lawy, jak w przypadku wielu hawajskich wulkanów. Z drugiej strony wybuchowe erupcje przywołują obrazy podobne do wybuchu na Górze Świętej Heleny, co ogólnie stanowi znacznie większe zagrożenie dla ludzkiego życia i mienia. Wiele erupcji niekoniecznie należy do jednej lub drugiej kategorii, ale raczej występuje wzdłuż kontinuum, mieszając w różnym stopniu cechy erupcji wylewnych i wybuchowych.
Produkty i efekty
Konsystencja lawy wydalanej z wylewnych erupcji jest podobna do konsystencji surowego jaja, podczas gdy w wybuchu erupcja wulkan wyrzuca lawę jest grubsza - bardziej podobna do jajka na miękko, na twardo i jajecznicy - lub nawet muszla. Na zewnątrz kuchni oznacza to, że głównym produktem cichych erupcji jest płynna lawa, podczas gdy najbardziej wybuchowe erupcje wybuchają nie tylko gęściej. lawa, ale także fragmenty skał i szkodliwe gazy, które mogą uderzać w ściany wulkanu z prędkością prawie 100 kilometrów na godzinę (około 60 mil na godzinę). godzina). Te szybko płynące rzeki zniszczenia, znane jako przepływy piroklastyczne, są najbardziej śmiercionośnym składnikiem wybuchowych erupcji. Jednak wybuchowe erupcje mają inne śmiertelne cechy. Popiół może pokryć Ziemię duszącym pasem, a materia wulkaniczna może łączyć się ze strumieniami lub śniegiem, tworząc błota, zakopując całe miasta. Natomiast podczas wylewnych erupcji lawa płynie wolniej, więc rzadko odbiera życie, chociaż może niszczyć budynki.
Czynniki sprzyjające
Dwa główne wyznaczniki rodzaju erupcji wulkanicznej to lepkość magmy – stopień płynności – i zawartość gazu. Wulkany, które powodują wybuchowe erupcje, mają zwykle gęstszą, bardziej lepką magmę i większą objętość gazu. Te lepkie magmy zapobiegają rozszerzaniu się pęcherzyków gazu, co powoduje wzrost ciśnienia, który prowadzi do wybuchowych erupcji. W przeciwieństwie do tego gazy mogą łatwo uciec z cienkiej, płynnej magmy, więc wzrost ciśnienia jest minimalny. Czynniki, które wpływają na lepkość magmy, to temperatura i ilość krzemionki w lawie. Lawy, które wybuchają w najniższych temperaturach, wydają się być najbardziej wybuchowe, podczas gdy te wybuchające w wyższych temperaturach są mniej wybuchowe. Magma zawierająca większe ilości krzemionki ma tendencję do bycia bardziej lepką, a tym samym bardziej podatną na uwięzienie w końcu przyczyniając się do bardziej wybuchowych erupcji, podczas gdy magma z mniejszą ilością krzemionki przepływa z większą łatwością, ostatecznie powodując więcej wylewne erupcje.
Rodzaje i przykłady
Różne typy wulkanów mają tendencję do powodowania różnego rodzaju erupcji. Wulkany tarczowe, te o szerokich, łagodnych zboczach, wywołują najcichsze erupcje. Wyspy Hawajskie są nie tylko domem dla aktywnych wulkanów tarczowych, ale łańcuch jest właściwie zbudowany w całości przez nich. Dwa najpowszechniejsze typy wulkanów znane z wywoływania wybuchowych erupcji to stożki żużlowe i stratowulkany. Stożki żużlowe, liczne w zachodniej Ameryce Północnej, mają prosty okrągły lub owalny kształt i rzadko wznoszą się ponad 305 metrów nad otaczający teren. Stratowulkany, znane również jako wulkany złożone, są znacznie większe niż stożki żużlowe i zawierają niektóre z najbardziej malownicze góry świata, takie jak góra Fuji w Japonii, Kilimandżaro w Tanzanii i góra stanu Waszyngton Rainier. O wiele rzadszy typ wulkanu powoduje najbardziej wybuchowe erupcje na świecie: kaldery ryholitowe. Kaldery ryolitowe wybuchają znacznie rzadziej niż inne rodzaje wulkanów i często nawet wizualnie nie przypominają wulkanów w tradycyjnym sensie. Yellowstone w Stanach Zjednoczonych i Toba w Indonezji to przykłady kalder ryolitowych.