Epäilemättä tulivuoret ovat yksi voimakkaimmista luonnonvoimista, joita ihminen voi todistaa. Yksinkertaisesti sanottuna, ne ovat tuloksia, kun maapallon kuoressa (tai missä tahansa planeetta-massakohdassa) tapahtuu massiivinen repeämä, joka kiertää kuumaa laavaa, vulkaanista tuhkaa ja myrkyllisiä huuruja pintaan ja ilmaan. Maankuoren syvältä tulivuoret ovat jättäneet pysyvän jäljen maisemaan.
Mutta mitkä ovat tulivuoren erityiset osat? "Tulivuoren kartion" (eli kartion muotoisen vuoren) lisäksi tulivuoressa on monia erilaisia osia ja kerroksia, joista suurin osa sijaitsee vuoristoisella alueella tai syvällä maapallolla. Sinänsä mikä tahansa todellinen ymmärtäminen heidän meikistään edellyttää, että teemme vähän kaivaa (niin sanoakseni!)
Vaikka tulivuoria on useita muotoja ja kokoisia, tietyt yleiset elementit voidaan havaita. Seuraava antaa sinulle tulivuorille ominaisten osien yleisen erittelyn, ja mikä tekee niistä niistä titaanisen ja mahtava luonnonvoiman.
Magma kammio:
Magma-kammio on suuri maanalainen sulan kallion uima-allas, joka istuu maankuoren alla. Tällaisessa kammiossa oleva sulainen kivi on äärimmäisen paineen alainen, mikä voi ajan mittaan johtaa ympäröivän kallion murtumiseen, luomalla aukkoja magmalle. Tämä yhdessä sen tosiasian kanssa, että magma on vähemmän tiheä kuin ympäröivä vaippa, mahdollistaa sen, että se vuotaa pintaan vaipan halkeamien kautta.
Kun se saavuttaa pinnan, se johtaa tulivuorenpurkaukseen. Miksi monet tulivuoret sijaitsevat magman kammion yläpuolella. Tunnetuimmat magmakammiat sijaitsevat lähellä maan pintaa, yleensä 1–10 km syvyydessä. Geologisesti tämä tekee niistä osan maankuoresta - joka on 5–70 km (~ 3–44 mailia) syvä.
Laava:
Laava on silikaattikivi, joka on tarpeeksi kuuma nestemäisessä muodossa ja joka karkotetaan tulivuoresta purkauksen aikana. Kivia sulaavan lämmön lähde tunnetaan geotermisenä energialla - ts. Maapallossa syntyvällä lämmöllä, joka on jäljellä sen muodostumisesta ja radioaktiivisten elementtien hajoamisesta. Kun laava purkautui ensimmäisen kerran vulkaanisesta tuuletusaukosta (katso alla), sen lämpötila on missä tahansa välillä 700 - 1200 ° C (1,292 - 2,192 ° F). Kun se joutuu kosketuksiin ilman kanssa ja virtaa alamäkeen, se lopulta jäähtyy ja kovettuu.
Pääaukko:
Tulivuoren pääaukko on heikko kohta maankuoressa, jossa kuuma magma on pystynyt nousemaan magmakammiosta ja saavuttamaan pinnan. Monien tulivuorten tuttu kartion muoto on osoitus tästä, pisteestä, jossa purkauksen aikana purkautunut tuhka, kallio ja laava putoavat takaisin Maahan tuuletusaukon ympärille muodostamaan ulkonema.
Kurkku:
Pääaukon ylin osa tunnetaan tulivuoren kurkkuna. Tulivuoren sisäänkäynninä on täältä ulos laava ja vulkaaninen tuhka.
Kraatteri:
Kartiorakenteiden lisäksi vulkaaninen aktiivisuus voi johtaa myös ympyrämäisten masennusten (aka. Kraaterien) muodostumiseen maapallossa. Vulkaaninen kraatteri on tyypillisesti pyöreä muotoinen allas, jonka säde voi olla suuri ja joskus suuri. Näissä tapauksissa laava-aukko sijaitsee kraatterin alaosassa. Ne muodostuvat tietyntyyppisten ilmastollisten purkausten aikana, joissa tulivuoren magmakammio tyhjenee tarpeeksi sen yläpuolella olevan alueen romahtamiseksi, jolloin muodostuu ns. Kaldera.
Pyroclastinen virtaus:
Muuten kutsutaan nimellä pyroclastinen tiheysvirta, pyroclastinen virtaus viittaa kuuman kaasun ja kallion nopeasti liikkuvaan virtaan, joka siirtyy pois tulivuoresta. Tällaiset virtaukset voivat saavuttaa nopeuden jopa 700 km / h (450 mph) kaasun saavuttaessa lämpötilan noin 1 000 ° C (1 830 ° F). Pyroklastiset virtaukset halaavat yleensä maata ja kulkevat alamäkeen purkautumispaikastaan.
Niiden nopeudet riippuvat virran tiheydestä, tulivuoren ulostulonopeudesta ja kaltevuuden kaltevuudesta. Ottaen huomioon niiden nopeus, lämpötila ja tapa, jolla ne virtaavat alamäkeen, ne ovat yksi suurimmista tulivuorenpurkauksiin liittyvistä vaaroista ja ovat eräs tärkeimmistä syistä purkausalueen rakenteiden ja paikallisen ympäristön vaurioille.
Tuhkapilvi:
Vulkaaninen tuhka koostuu pienistä palasista jauhettua kiveä, mineraaleja ja vulkaanista lasia, jotka on luotu tulivuorenpurkauksen aikana. Nämä fragmentit ovat yleensä hyvin pieniä, halkaisijaltaan alle 2 mm (0,079 tuumaa). Tällainen tuhka muodostuu tulivuoren räjähdysten seurauksena, jolloin magmassa liuenneet kaasut laajenevat pisteeseen, jossa magma särkyy ja kulkeutuu ilmakehään. Magman bitit jäähtyvät sitten jähmettyen vulkaanisen kivin ja lasin palasiksi.
Tuulen keräämä vulkaaninen tuhka on niiden koon ja räjähtävän voiman vuoksi tuulenkestävä ja hajoaa jopa usean kilometrin päähän purkauskohdasta. Tämän hajaantumisen vuoksi tuhkalla on myös vahingollisia vaikutuksia paikalliseen ympäristöön, johon sisältyy kielteisiä vaikutuksia ihmisten ja eläinten terveyteen, ilmailun häiriöitä, infrastruktuurin häiriöitä sekä maatalouden ja vesijärjestelmien vahingoittamista. Tuhkaa syntyy myös magman joutuessa kosketuksiin veden kanssa, mikä saa veden räjähtävästi höyryksi ja magman särkyvän.
Tulivuoren pommit:
Tuhkan lisäksi tulivuorenpurkauksien on tiedetty lähettävän suurempia ammuksia, jotka lentävät ilman läpi. Nämä vulkaanipommit, jotka tunnetaan vulkaanisina pommeina, määritellään siten, että niiden halkaisija on yli 64 mm (2,5 tuumaa) ja jotka muodostuvat, kun tulivuori purkaa purkauksen aikana viskoosisia laavapalasia. Nämä viileät ennen kuin ne osuvat maahan, heitetään monien kilometrien päässä purkautumispaikasta ja ne saavat usein aerodynaamisia muotoja (ts. Virtaviivaisia muodossa).
Vaikka termi koskee kaikkia muutamaa senttimetriä suurempia ejektoreita, vulkaanipommit voivat joskus olla erittäin suuria. On havaittu tapauksia, joissa useita metriä mittavia esineitä haettiin satoja metrejä purkauksesta. Pienet tai suuret vulkaanipommit ovat merkittävä tulivuoren vaara, ja ne voivat usein aiheuttaa vakavia vahinkoja ja useita kuolemantapauksia riippuen siitä, mihin ne laskeutuvat. Onneksi sellaiset räjähdykset ovat harvinaisia.
Toissijainen aukko:
Suurilla tulivuorilla magma voi päästä pintaan useiden erilaisten aukkojen kautta. Kun ne saavuttavat tulivuoren pinnan, ne muodostavat niin sanotun toissijaisen tuuletusaukon. Siellä missä ne kertyy kertyneen tuhkan ja jähmettyneen laavan toimesta, heistä tulee niin sanottu pato. Ja missä nämä tunkeutuvat halkeamien väliin, yhdistyvät ja sitten kiteytyvät, ne muodostavat nk. Kynnen.
Toissijainen kartio:
Tunnetaan myös nimellä parasiittinen kartio, toissijaiset kartiot muodostuvat toissijaisten tuuletusaukkojen ympärille, jotka saavuttavat pinnan suuremmilla tulivuorilla. Kun ne kerrostavat laavaa ja tuhkaa ulkopinnalle, ne muodostavat pienemmän kartion, joka muistuttaa sarvea pääkartiossa.
Kyllä, tulivuoret ovat yhtä voimakkaita kuin ne ovat vaarallisia. Ja silti, ilman näitä geologisia ilmiöitä, jotka satunnaisesti murtautuvat pinnan läpi ja hallitsevat tulta, savua ja tuhkapilviä, maailma, kuten tiedämme, olisi aivan erilainen paikka. Enemmän kuin todennäköistä, että se olisi geologisesti kuollut, eikä sen kuoressa olisi muutoksia tai evoluutiota. Luulen, että voimme kaikki olla yhtä mieltä siitä, että vaikka sellainen maailma olisi paljon turvallisempi, se olisi myös tuskallisen tylsää!
Olemme kirjoittaneet monia mielenkiintoisia artikkeleita tulivuoreista täällä Space Magazine -lehdessä. Tässä on yksi erityyppisistä tulivuoreista, toinen komposiittivulkaaneista, ja tässä on kuuluisan vulkaanisen vyön, Tyynenmeren ”tulenrengas”.
Tähtitieteen näyttelijöillä on myös ihania jaksoja tulivuoreista ja geologiasta, otsikko Episodi 307: Tyynenmeren tuulenrengas ja jakso 51: Maa
Haluatko lisää resursseja maan päällä? Tässä on linkki NASA: n ihmisen avaruuslennon sivulle, ja tässä on NASA: n Visible Earth.
