Tulivuoria on monenmuotoisia ja -kokoisia, jotka vaihtelevat tavallisista tuhkikartion tulivuoreista, jotka muodostuvat toistuvista purkauksista ja laavakupoista, jotka kasaantuvat vulkaanisten tuuletusaukkojen päästä, laaja-alaisiin tulivuoreihin ja komposiittivulkaaniin. Vaikka ne eroavat toisistaan rakenteen ja ulkonäön suhteen, niillä kaikilla on kaksi asiaa. Yhtäältä ne ovat kaikki mahtavia luonnonvoimia, jotka sekä kauhistuttavat että inspiroivat.
Toisaalta kaikki vulkaaninen toiminta laskee samaan perusperiaatteeseen. Pohjimmiltaan kaikki purkaukset ovat seurausta siitä, että maan alla oleva magma työnnetään pintaan, jossa se purkautuu laavana, tuhkana ja kalliona. Mutta mitkä mekanismit ohjaavat tätä prosessia? Mikä on se, joka saa sulan kiven nousemaan maan sisäpuolelta ja räjähtään maisemaan?
Ymmärtääksesi kuinka tulivuoret purkautuvat, on ensin pohdittava maan rakennetta. Yläosassa on litosfääri, maapallon uloimmat kerrokset, jotka koostuvat ylemmästä vaipasta ja kuoresta. Kuori muodostaa pienen maanosan, joka vaihtelee 10 km: n paksuudesta valtameren pohjalta korkeintaan 100 km: iin vuoristoisilla alueilla. Se on kylmä ja jäykkä, ja se koostuu pääasiassa silikaattikivestä.
Kuoren alla maan vaippa on jaettu paksuuteen vaihteleviin osiin niiden seismologian perusteella. Ne koostuvat ylemmästä vaipasta, joka ulottuu 7 - 35 km: n (4,3 - 21,7 mi) syvyydestä 410 km: iin (250 mi); siirtymävyöhyke, joka on välillä 410–660 km (250–410 mi); alempi vaippa, joka on 660–2 891 km (410–1 796 mailia); ja ydin-vaipan raja, joka on keskimäärin ~ 200 km (120 mi) paksu.
Vaippa-alueella olosuhteet muuttuvat rajusti kuoresta. Paineet nousevat huomattavasti ja lämpötilat voivat nousta jopa 1000 ° C: seen, mikä tekee kallioista riittävän viskoosisen, että se käyttäytyy kuin neste. Lyhyesti sanottuna, se kokee joustavasti tuhansia vuosia tai pidemmällä aikavälillä. Tämä viskoosinen, sula sulakivi kerääntyy laajoihin kammioihin maankuoren alla.
Koska tämä magma on vähemmän tiheä kuin ympäröivä kallio, se ”kelluu” pintaan asti etsien vaipan halkeamia ja heikkouksia. Kun se lopulta saavuttaa pinnan, se räjähtää tulivuoren huipusta. Kun se on pinnan alla, sulaa kiveä kutsutaan magmaksi. Kun se saavuttaa pinnan, se purkautuu laava-, tuhka- ja vulkaanikivina.
Jokaisella purkauksella kivet, laava ja tuhka kerääntyvät tulivuoren aukon ympärille. Purkauksen luonne riippuu magman viskositeetista. Kun laava virtaa helposti, se voi kulkea kauas ja luoda laajoja kilpi tulivuoria. Kun laava on erittäin paksu, se luo tutumman kartion tulivuoren muodon (alias. Tuhkakartion tulivuori). Kun laava on erittäin paksu, se voi kerääntyä tulivuoreen ja räjähtää (laavakupot).
Toinen mekanismi, joka ajaa vulkaanisuutta, on liike, jonka kuori läpikäy. Sen hajottamiseksi litosfääri on jaettu useisiin levyihin, jotka liikkuvat jatkuvasti vaipan päällä. Joskus levyt törmäävät, vetäytyvät toisistaan tai liukuvat vierekkäin; tuloksena konvergenssit rajat, erilaiset rajat ja muuntavat rajat. Tämä toiminta ohjaa geologista toimintaa, johon kuuluvat maanjäristykset ja tulivuoret.
Entisen tapauksessa subduktiovyöhykkeet ovat usein seurausta siitä, että raskaampi levy liukuu kevyemmän levyn alle muodostaen syvän kaivan. Tämä subduktio muuttaa tiheän vaipan kelluvaksi magmaksi, joka nousee kuoren kautta maan pinnalle. Miljoonien vuosien aikana tämä nouseva magma luo joukon aktiivisia tulivuoria, joita kutsutaan tulivuorenkaariksi.
Lyhyesti sanottuna tulivuoria ohjaa vaipan paine ja lämpö, samoin kuin tektoninen aktiivisuus, joka johtaa tulivuorenpurkauksiin ja geologiseen uudistumiseen. Tulivuorenpurkauksien esiintymisellä tietyillä maailman alueilla - kuten Tyynenmeren tulenrengas - vaikuttaa myös voimakkaasti paikalliseen ilmastoon ja maantieteeseen. Esimerkiksi tällaiset alueet ovat yleensä vuoristoisia, niillä on rikas maaperä ja he kokevat määräajoin uusien maanmassojen muodostumista.
Olemme kirjoittaneet monia artikkeleita tulivuoreista täällä Space Magazine -lehdessä. Tässä on mitä tulivuorityyppejä on erityyppisiä ?, mitkä ovat tulivuoren eri osat ?, 10 mielenkiintoista tietoa tulivuorista ?, mikä on Tyynenmeren tulenrengas ?, Olympus Mons: aurinkokunnan suurin tulivuori.
Haluatko lisää resursseja maan päällä? Tässä on linkki NASA: n ihmisen avaruuslennon sivulle, ja tässä on NASA: n Visible Earth.
Olemme myös nauhoittaneet jakson maapallon tähtitiedestä osana aurinkokunnan kiertomatkamme - jakso 51: Maa.
