En vulkan markerar en luftning där magma, eller smält sten, når jordytan i form av lava och tillhörande material. Medan många människor föreställer sig en konisk topp när de tänker på en vulkan, en mängd olika landformer faller i kategorin, inklusive midocean åsar och sprickor som utbrott stora floder basalter. Vulkanutbrott kan vara ganska tysta och långsamma, eller de kan vara dramatiskt våldsamma och katastrofala. Hur som helst är de ett bevis på den inre jordens kraftiga oroligheter.
Källor till vulkaner
Vulkaner finns vanligtvis på två stora platser på planeten: vid gränserna för tektoniska plattor och vid så kallade "hotspots", där magma stiger från mycket mer diskreta värmekällor i manteln. Divergerande plattgränser är klyftor där uppsvällande lava bildar ny oceanisk skorpa vid ubåtens vulkaner. Där en platta kolliderar med en annan och skjuter under den - en process som kallas "subduktion" - smälter dykplattan på ett visst djup till vulkanernas bränslebälten. Hotspots är inte helt förstådda, men de verkar vara ansvariga för några av planetens mest imponerande landformer, som Hawaii-sköldvulkanerna och den massiva Yellowstone supervulkan.
Grunderna för utbrott
Vulkanens eruptiva beteende beror till stor del på gas- och mineralinnehållet i den magma som matar den. Gaser, kallade flyktiga ämnen, inkluderar vattenånga såväl som koldioxid, svaveldioxid och andra element. Dessa flyktiga ämnen trycksätts på djupet och expanderar när magma närmar sig eller når ytan. Hur lätt gaser kan komma ut från magma beror mycket på ämnets andel av kiseldioxid: En kiseldioxidrik magma är mer viskös - det vill säga den flyter mindre lätt - och hindrar gasutsläpp mer signifikant än en låg kiseldioxid, mer vätska magma. Således är magmas som är tunga i kiseldioxid mer benägna att explosiva utbrott då uppdämda gaser bygger upp intensivt tryck. Den relativa mängden kiseldioxid i lava hjälper till att klassificera den: basaltisk lava har låg kiseldioxid; andesitisk lava, mellanliggande; och dacitiska och rhyolitiska lavor är rika på kiseldioxid. Dessa kategorier kan förklara eruptivt beteende och också beskriva bergarterna som slutligen bildas av härdad lava - geologiska formationer som antyder tidigare vulkanaktivitet.
Utbrott fenomen
Ett vulkanutbrott kan avge lavaströmmar, gaser och pyroklaster, som är skräp av lava eller jordskorpa som splittras i explosionen. Pyroklastiskt material, även kallat tephra, sträcker sig från stora block och bomber till pulveriserade askar och aska. Bland de mest destruktiva händelserna i samband med explosiva utbrott är pyroklastiska flöden och vågor, ibland kallade "nuée ardente" - Franska för "glödande moln." Pyroklastiska flöden är snabba gardiner av brännande gas och sten som sveper ner på axlarna på vulkan. Längs deras marginaler kan de sparka upp bälgar av gasfläckad aska - pyroklastiska vågor - som till skillnad från flödena kan rensa topografiska barriärer och färdas imponerande avstånd. Också formidabelt är lahars, vattenmättade strömmar av skräp - släppt loss, till exempel genom snabbt smältande toppglaciärer - som kan tävla ner floddalar som dränerar vulkaner.
Typer av explosiva utbrott
Ett vanligt kategoriseringsschema för explosiva utbrott namnger varje typ efter specifika vulkaner som exemplifierar den. Hawaiiutbrott är vanligtvis tysta flöden av basaltisk lava. Stromboliska utbrott beskriver nästan kontinuerliga utbrott av gasformig lava med mellanliggande intensitet, som ofta kännetecknas av små sprängningar som kastar lavaklumpar i luften. Vulkaniska utbrott är ännu mer explosiva: Gaser ackumuleras under skorpan byggd av viskös lava, som till sist spricker ut för att spruta pimpsten och ett stort askmoln. Peléan-utbrott har explosiva utsläpp av energi efter kollapsen av en lavakupol; de definierande produkterna är pyroklastiska flöden och stigningar. De glödande lavinerna kännetecknar också utbrott från Plinian, exceptionellt kraftfulla händelser som producerar titaniska askmoln och ibland de kollapsade kratrarna som kallas kalderor.