Vulkan označuje odprtino, kjer magma ali staljena kamnina doseže zemeljsko površje v obliki lave in pripadajočih materialov. Medtem ko si mnogi zamislijo stožčast vrh, ko pomislijo na vulkan, obstaja najrazličnejša oblika zemlje spadajo v to kategorijo, vključno s sredozemskimi grebeni in razpokami, ki izbruhnejo velike poplavne plaste bazalti. Izbruhi vulkanov so lahko precej tihi in počasni ali pa dramatično siloviti in katastrofalni. Kakor koli že, so dokaz naraščajočih nemirov na notranji Zemlji.
Viri vulkanov
Vulkane običajno najdemo na dveh glavnih lokacijah na planetu: na mejah tektonskih plošč in na tako imenovanih "žariščih", kjer se magma dviguje iz veliko bolj ločenih virov toplote v plašču. Meje plošč, ki se razlikujejo, so razpoke, kjer lava na vzponu tvori svežo oceansko skorjo na podmorskih vulkanih. Kadar se ena plošča trči z drugo in se pod njo potisne - postopek, imenovan "subdukcija" - se potapljaška plošča na določeni globini stopi v gorivne pasove vulkanov. Žariščnih točk niso povsem razumljive, vendar se zdi, da so odgovorne za nekatere planete najbolj impresivne oblike površja, kot so havajski ščitni vulkani in masivni Yellowstone supervulkan.
Osnove izbruha
Eruptivno obnašanje danega vulkana je v veliki meri odvisno od vsebnosti plinov in mineralov v magmi, ki ga napaja. Plini, imenovani hlapne snovi, vključujejo vodno paro, pa tudi ogljikov dioksid, žveplov dioksid in druge elemente. Te hlapne snovi so pod globino pod pritiskom in se razširijo, ko se magma približa ali doseže površino. Kako enostavno plini uhajajo iz magme, je močno odvisno od deleža silicijevega dioksida v snovi: magma, bogata s silicijevim dioksidom, je bolj viskozen - to pomeni, da teče manj enostavno - in ovira sproščanje plina pomembneje kot tekočina z nizko vsebnostjo kremena magma. Magme, težke v silicijevem dioksidu, so zato bolj nagnjene k eksplozivnim izbruhom, saj zadrževani plini ustvarjajo močan pritisk. Relativna količina silicijevega dioksida v lavi ga pomaga razvrstiti: bazaltna lava vsebuje malo kremena; andezitna lava, vmesna; in dacitne in riolitične lave so bogate s silicijevim dioksidom. Te kategorije lahko pojasnijo eruptivno obnašanje in opišejo tudi vrste kamnin, ki so na koncu nastale iz strjene lave - geološke formacije, ki namigujejo na preteklo vulkansko aktivnost.
Pojav izbruha
Izbruh vulkana lahko oddaja tokove lave, pline in piroklastiko, ki je v eksploziji razbitina lave ali skorje. Piroklastični material, imenovan tudi tefra, sega od ogromnih blokov in bomb do prahu in pepela. Med najbolj uničujočimi dogodki, povezanimi z eksplozivnimi izbruhi, so piroklastični tokovi in sunki, včasih imenovani tudi "nuée ardente" - francosko za "žareč oblak." Piroklastični tokovi so hitro premikajoče se zavese žarečega plina in kamenja, ki se spustijo po ramenih vulkan. Na svojih robovih lahko sprožijo valove plinskega pepela - piroklastični sunki -, ki lahko za razliko od tokov odstranijo topografske ovire in prevozijo impresivne razdalje. Prav tako so mogočni laharji, z vodo nasičeni drobirji - sproščeni, denimo, s hitro taljenjem ledenikov na vrhu -, ki lahko dirkajo po rečnih dolinah, ki odtekajo vulkane.
Vrste eksplozivnih izbruhov
Skupna shema kategorizacije eksplozivnih izbruhov poimenuje vsako vrsto po določenih vulkanih, ki to ponazarjajo. Havajski izbruhi so običajno tihi tokovi bazaltne lave. Strombolijski izbruhi opisujejo skoraj neprekinjene izbruhe plinaste lave z vmesno intenzivnostjo, za katere so pogosto značilni majhni eksploziji, ki vržejo grude lave v zrak. Vulkanski izbruhi so še bolj eksplozivni: plini se kopičijo pod skorjo, ki jo gradi viskozna lava, in na koncu počijo, da izpljunejo plovec in velik oblak pepela. Izbruhi Peléana vsebujejo eksplozivne izpuste energije po propadu kupole lave; opredeljujoči produkti so piroklastični tokovi in prenapetosti. Ti žgoči plazovi so značilni tudi izbruhi Plinija, izjemno močni dogodki, ki povzročajo oblake titanskega pepela in včasih propadle kraterje, imenovane kaldere.