Tipi vulkanskih izbruhov: Razlika med redakcijama
Izbrisana vsebina Dodana vsebina
dodano |
|||
Vrstica 196:
* Pinatubo na Filipinih 15. junija 1991, ki je proizvedel 5 km3 dacitske magme, 40 km visok steber dima in izpustil 17 megaton žveplovega dioksida. <ref>{{cite journal|author1=Stephen Self |author2=Jing-Xia Zhao |author3=Rick E. Holasek |author4=Ronnie C. Torres |author5=Alan J. King |last-author-amp=yes |title=The Atmospheric Impact of the 1991 Mount Pinatubo Eruption|url=http://pubs.usgs.gov/pinatubo/self/index.html|publisher=USGS|accessdate=3 August 2010}}</ref>
[[File:Types of volcanoes and eruption features.jpg|thumb|center|800px]]
== Freatomagmatske erupcije ==
Freatomagmatske erupcije nastanejo zaradi interakcij med vodo in magmo. Poganjajo jih termične kontrakcije (v nasprotju z magmatskimi izbruhi, ki jih poganja toplotna ekspanzija) magme, ko pride v stik z vodo. Ta temperaturna razlika med obema povzroča silovite interakcije med vodo in lavo, ki tvorijo izbruh. Rezultati freatomagmatskih erupcij naj bi bili zaradi pravilnosti eruptivnih mehanizmov bolj pravilni in fino zrnati kot izdelki magmatskih izbruhov. <ref name="phreato">{{cite journal|author1=A.B. Starostin |author2=A.A. Barmin |author3=O.E. Melnik |last-author-amp=yes |title=A transient model for explosive and phreatomagmatic eruptions|journal=Journal of Volcanology and Geothermal Research|date=May 2005|volume=143|series=Volcanic Eruption Mechanisms – Insights from intercomparison of models of conduit processes|issue=1–3|pages=133–51|doi=10.1016/j.jvolgeores.2004.09.014|accessdate=4 August 2010|bibcode = 2005JVGR..143..133S }}</ref>
Obstaja razprava o natančni naravi freatomagmatskih erupcij in nekateri znanstveniki menijo, da so lahko reakcije hladilne tekočine bolj kritične za eksplozivno naravo kot termično krčenje. Reakcije hladilne tekočine za gorivo lahko fragmentirajo vulkansko snov s širjenjem valov napetosti, povečanjem razpok in povečanjem površine, kar na koncu vodi do hitrega hlajenja in eksplozivnih izbruhov.
=== Surtseyski tip erupcije ===
{{glavni|Surtsejski tip erupcije}}
[[File:Surtseyan Eruption-numbers.svg|thumb|Diagram surtsejskega tipa erupcije. (key: 1. Oblak vodne pare 2. Stisnjen vulkanski pepel 3. [[vulkanski krater]] 4. [[voda]] 5. plast lave in pepela 6. [[Plast (geologija)|plast]] 7. kanal [[magma|magme]] 8. [[magmatsko ognjišče]] 9. [[dajk]]) [[:File:Surtseyan Eruption-numbers.svg|Click for larger version]].]]
Surtsejski tip erupcije (ali hidrovulkanski) je vrsta vulkanskega izbruha, ki ga povzročajo interakcije med vodo in lavo v plitvih vodah, in so ga poimenovali po najbolj znanem primeru, izbruhu in nastanku otoka [[Surtsey]] ob obali [[Islandija|Islandije]] leta 1963. Surtsejski izbruhi so 'mokri' ekvivalent zemeljskih strombolskih izbruhov, vendar so zaradi njihovega položaja veliko bolj eksplozivni. To je zato, ker se voda segreva z lavo, utripa v pari in se silovito širi, razdeli magmo, s katero je v stiku, v drobnozrnati pepel. Surtsejski izbruhi so značilnost plitvih vulkanskih oceanskih otokov, vendar niso posebej omejeni nanje. Lahko se zgodijo tudi na kopnem in so posledica dvigajoče magme, ki pride v stik z [[vodonosnik]]om na plitvih ravneh pod vulkanom. Rezultat surtsejskih izbruhov so na splošno oksidirani [[palagonit]]ni bazalti (čeprav se pojavijo tudi andezitni izbruhi, čeprav le redko). Kot strombolski so tudi surtsejski izbruhi na splošno neprekinjeni ali drugače ritmični.
Posebna značilnost surtsejskih erupcij je nastanek piroklastičnega vala (ali talnega valovanja), ki je obkrožen z radialnim oblakom, ki se razvija skupaj s ognjeniškim oblakom. Bazni sunki so posledica gravitacijskega zdrsa hlapnega ognjeniškega oblaka, ki je bolj gost kot običajen. Najgostejši del oblaka je najbližje odprtini, kar povzroči klinasto obliko. S temi bočno premikajočimi se obroči povezujejo deponije kamnin v obliki sipin, ki jih zaznamuje bočno gibanje. Te so občasno motene zaradi sedimentov, kamenja, ki ga je eksplozivno izbruhalo in je sledilo balistični poti do tal. Akumulacije mokrega, sferičnega pepela, znanega kot akrecijski [[lapili]], so še en skupni kazalec.
Sčasoma so surtsejske erupcije navadno tvorile [[maar]]e, v zemljo so vkopali široke vulkanske kraterje in obroče tufov, krožne strukture, zgrajene iz hitro ugasle lave. Te strukture so povezane z enkratno erupcijo, vendar če se izbruhi pojavijo po prelomih, lahko nastane riftna cona; ti izbruhi so po navadi bolj nasilni, kot tisti, ki tvorijo prstan iz tufa ali maare, na primer erupcija iz leta 1886 na gori Tarawera. Obmorski stožci so še ena hidrovulkanska lastnost, ki nastane z eksplozivnim odlaganjem bazaltne tefre (čeprav niso resnično vulkanske odprtine). Oblikujejo se, ko se lava nabira v razpokah, se pregreje in eksplodira v parni eksploziji, zdrobi kamnine in jih položi na bok vulkana. Zaporedne eksplozije te vrste sčasoma ustvarijo stožec.
Vulkani, za katere je znano, da imajo surtsejski tip delovanja, so:
* Surtsey, Islandija. Vulkan se je zgradil iz globine in se pojavil nad Atlantskim oceanom ob obali Islandije leta 1963. Začetne hidrovulkanske dejavnosti so bile zelo eksplozivne, toda ko je vulkan izrastel, je lava začela manj vplivati z vodo in bolj z zrakom, dokler se končno ni dotaknila vode. Surtsejska aktivnost se je upočasnila in postala bolj strombolska.
* Ukinrek Maars na [[Aljaska|Aljaski]], 1977 in [[Capelinhos]] na Azorih, 1957, oba primera nadvodne surtsejske dejavnosti.
* Mount Tarawera na [[Nova Zelandija|Novi Zelandiji]] je leta 1886 izbruhnil vzdolž riftne cone, v kateri je umrlo 150 ljudi.
* Ferdinandea, podvodna gora v [[Sredozemsko morje|Sredozemskem morju]], je julija 1831 presegla raven morja in je bila vir spora glede suverenosti med Italijo, Francijo in Veliko Britanijo. Vulkan ni gradil dovolj gostih tufov, da bi zdržal erozijo in je kmalu po nastanku izginil pod valovi. <ref>{{cite book|title=Volcanoes of Europe|publisher=Oxford University Press|isbn=978-0-19-521754-4|page=264|url=https://books.google.com/?id=Spd2VYTI3hMC&pg=PA72|author1=Alwyn Scarth |author2=Jean-Claude Tanguy |lastauthoramp=yes|date=31 May 2001}}</ref>
* Podvodni vulkan Hunga Tonga v [[Tonga|Tongi]] je v letu 2009 prekoračil morsko gladino. To je bilo tudi mesto prejšnjega izbruha maja 1988. <ref>{{cite web|title=Hunga Tonga-Hunga Ha'apai: Index of Monthly Reports|url=http://www.volcano.si.edu/world/volcano.cfm?vnum=0403-04=&volpage=var|work=Global Volcanism Program|publisher=Smithsonian National Museum of Natural History|accessdate=5 August 2010}}</ref>
<gallery>
File:Surtsey eruption 1963.jpg|Surtsey, izbruh 13 dni po vdoru v vodo. Obroč tufa obkroža žrelo.
File:Okataina.jpg| Razpoka, ki jo je leta 1886 povzročil izbruh Mount Tarawera, primer izbruha v razpoki.
</gallery>
=== Podmorski tip erupcije ===
{{glavni| Podmorski tip erupcije}}
[[File:Submarine Eruption-numbers.svg|thumb|Diagram podmorske erupcije. (key: 1. Oblak vodne pare 2. [[voda]] 3. [[Plast (geologija)|plast]] 4. [[Lava|Lava#Značilnosti lavnih tokov]] 5. kanal [[magma|magme]] 6. [[magmatsko ognjišče]] 7. [[dajk]] 8. blazinasta lava) [[:File:Submarine Eruption-numbers.svg|Click to enlarge]].]]
Podmorske erupcije se pojavijo pod vodo. Ocenjuje se, da 75% celotnega vulkanskega eruptivnega volumna povzročajo samo podmorski izbruhi blizu srednjeoceanskih hrbtov, vendar so zaradi težav, povezanih z odkrivanjem globokomorskih vulkanov, ostali praktično neznani, dokler jih v 1990-ih ni bilo mogoče opazovati. <ref name="noaa-submarine">{{cite web|last=Chadwick|first=Bill|title=Recent Submarine Volcanic Eruptions |url=http://www.pmel.noaa.gov/vents/geology/submarine_eruptions.html|work=Vents Program|publisher=NOAA|accessdate=5 August 2010|date=10 January 2006}}</ref>
Podmorske erupcije lahko povzročijo nastanek podvodne gore, ki lahko prodre na površino in tvori vulkanski otok in otoške verige.
Podmorski vulkanizem je posledica različnih procesov. Vulkani v bližini meja [[tektonska plošča|tektonskih plošč]] in srednjeoceanskih hrbtov so zgrajeni z dekompresijskim taljenjem plasti [[Zemljin plašč|plašča]], ki se dviga na delu konvekcijske celice do površine skorje. Erupcije, povezane s podvodnimi območji, pa poganjajo subdukcije plošč, ki dodajajo hlapne snovi na dvigajočo ploščo, s čimer se znižuje njeno tališče. Vsak proces ustvarja različne kamnine; vulkani srednjeoceanskega hrbta so predvsem bazaltni, medtem ko so subdukcijski tokovi večinoma kalko-akalni, bolj eksplozivni in viskozni. <ref name="oceanography-geo">{{cite journal|author1=Hubert Straudigal |author2=David A Clauge |lastauthoramp=yes |title=The Geological History of Deep-Sea Volcanoes: Biosphere, Hydrosphere, and Lithosphere Interactions |journal= Oceanography |volume=32 |series=Seamounts Special Issue |issue=1 |url=http://www.tos.org/oceanography/issues/issue_archive/issue_pdfs/23_1/23-1_staudigel2.pdf |accessdate=4 August 2010 |publisher=Oceanography Society |deadurl=yes |archiveurl=https://web.archive.org/web/20100613141518/http://www.tos.org/oceanography/issues/issue_archive/issue_pdfs/23_1/23-1_staudigel2.pdf |archivedate=13 June 2010 |df= }}</ref>
Stopnje raztrosa vzdolž srednjeoceanskih hrbtov se močno razlikujejo od 2 cm letno na [[Srednjeatlantski hrbet |srednjeatlantskem]] do 16 cm vzdolž [[vzhodnopacifiški hrbet|vzhodnopacifiškega hrbta]]. Višje stopnje širjenja so verjeten vzrok za višje ravni vulkanizma. Tehnologija za preučevanje izbruhov morskih vrhov ni obstajala, dokler napredek v tehnologiji hidrofonov ni omogočil "poslušanja" akustičnih valov, znanih kot T-valovi, ki jih sproščajo podmorski potresi, povezani z podmorskimi vulkanskimi izbruhi. Razlog za to je, da seizmometri na kopnem ne morejo zaznati potresov v morju pod velikostjo 4, vendar akustični valovi v vodi dobro potujejo in v daljših časovnih obdobjih. Sistem v severnem Pacifiku, ki ga vzdržuje ameriška mornarica in je bil prvotno namenjen odkrivanju podmornic, je zaznal dogodek v povprečju vsake 2 do 3 leta.
Najpogostejši podvodni tok je lava iz blazinaste lave, krožni tok lave, poimenovan po nenavadni obliki. Manj pogosti so stekleni, mejni pretoki listov, kar kaže na večje pretoke. Vulkanoklastične sedimentne kamnine so pogoste v plitvih vodnih okoljih. Ko se plošče začnejo gibati, se vulkani prenašajo iz njihovega eruptivnega vira, vodna erozija pa zmelje vulkan. Končne faze erupcij zgornjega sloja so alkalni tokovi. Na svetu je okoli 100.000 globokomorskih vulkanov, čeprav je večina zunaj aktivne faze svojega življenja. Nekatere vzorčne podvodne gore so Loihi Seamount, Bowie Seamount, Davidson Seamount in Axial Seamount.
=== Podledeniški tip erupcije ===
{{glavni|Podledeniški tip erupcije}}
[[File:Subglacial Eruption-numbers.svg|thumb|Diagram podledeniškega tipa erupcije. (key: 1. Oblak vodne pare 2. [[kratersko jezero]] 3. [[led]] 4. plast lave in pepela 5. [[Plast (geologija)|plast]] 6. [[Pillow lava]] 7. kanal [[magma|magme]] 8. [[magmatsko ognjišče]] 9. [[dajk]]) [[:File:Subglacial Eruption-numbers.svg|Click for larger version]].]]
Za podledeniški tip erupcije je značilna interakcija med lavo in [[led]]om, pogosto pod [[ledenik]]om. Narava glaciovulkanizma narekuje, da se pojavi na območjih visoke [[Zemljepisna širina |zemljepisne širine]] in velike [[Nadmorska višina |višine]]. Subglacialni vulkani, ki ne aktivno bruhajo, pogosto oddajajo toploto v led, ki jih pokriva in proizvajajo talino<ref name="bbc-antarctic">{{cite web|last=Black|first=Richard|title=Ancient Antarctic eruption noted |url=http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/7194579.stm|publisher=BBC News|accessdate=5 August 2010|date=20 January 2008}}</ref>. Ta mešanica staljene vode pomeni, da subglacialni izbruhi pogosto ustvarjajo nevarne ''jökulhlaup'' (iz islandščine 'ledeniške poplave') in [[lahar]]je. <ref name="ubc-glacier">{{cite web|title=Glaciovolcanism – University of British Columbia|url=http://www.eos.ubc.ca/~krussell/subglacial/pages/frameintro.html|publisher=University of British Columbia|accessdate=5 August 2010}}</ref>
Študija glaciovulkanizma je še vedno relativno novo področje. Zgodnji opisi opisujejo nenavadne ravne vulkane s strmimi stranicami (imenovane 'mizasti vulkan') na Islandiji, za katere je bilo predlagano, da so nastali iz izbruhov pod ledom. Prvi v angleščini objavljen zapis o tej temi je leta 1947 objavil William Henry Mathews in opisal polje Tuya Butte v severozahodni Britanski Kolumbiji v Kanadi. Eruptivni proces, ki gradi te strukture, predstavljen v članku, se začne z vulkansko rastjo pod ledenikom. Sprva izbruhi spominjajo na tiste, ki se pojavljajo v globokem morju, ki tvorijo blazinasto lavo na dnu vulkanske strukture. Nekatere lave razpadejo, ko pridejo v stik s hladnim ledom in tvorijo stekleno brečo, imenovano hialoklastit. Po določenem času se led končno stopi v jezero in začne se eksplozivnejša erupcija surtsejskega tipa, s čimer se gradijo boki, ki so sestavljeni večinoma iz hialoklastita. Eventualno jezero vre iz neprekinjenega vulkanizma, pretok lave pa postane bolj izčrpen in se zgosti, ko se lava ohladi, pogosto pa se oblikujejo bazaltni stebri. Dobro ohranjeni mizasti vulkani prikazujejo vse te faze, na primer Hjorleifshofdi na Islandiji. <ref name="about-tuya">{{cite web|last=Alden|first=Andrew|title=Tuya or Subglacial Volcano, Iceland|url=http://geology.about.com/od/structureslandforms/ig/volcanotypes/tuya500.htm|publisher=[[about.com]]|accessdate=5 August 2010}}</ref>
Produkti interakcij med vulkanom in ledom so različne strukture, katerih oblika je odvisna od kompleksnih eruptivnih in okoljskih interakcij. Ledeniški vulkanizem je dober pokazatelj pretekle porazdelitve ledu, zaradi česar je pomemben klimatski marker. Glede na to, da so v ledu, se umik ledenikov po svetu pojavlja kot zaskrbljenost, da bi mizasti vulkani in druge strukture lahko destabilizirale in povzročile množične zemeljske plazove. Dokazi o vulkansko-glacialnih interakcijah so razvidni na Islandiji in v nekaterih delih [[Britanska Kolumbija|Britanske Kolumbije]], možno pa je tudi, da igrajo vlogo pri deglaciaciji.
[[File:Herðubreið-Iceland-2.jpg|thumb|left|Herðubreið, mizast vulkan na Islandiji.]]
Glaciovulkanski produkti so bili identificirani na Islandiji, v kanadski provinci Britanska Kolumbija, v ameriških zveznih državah Havajih in na Aljaski, v Kaskadnem gorovju zahodne Severne Amerike, v Južni Ameriki in celo na planetu Mars. Vulkani, za katere je znano, da imajo podledeniško aktivnost, so:
* Mauna Kea v tropskih Havajih. Obstajajo dokazi o pretekli podledeniški eruptivni aktivnosti na vulkanu v obliki subglacijskih usedlin na njenem vrhu. Izbruhi so nastali pred približno 10.000 leti, med zadnjo ledeno dobo, ko je bil vrh Maune Kee prekrit z ledom. <ref name="vw-glac">{{cite web|title=Kinds of Volcanic Eruptions|url=http://volcano.oregonstate.edu/education/vwlessons/kinds/kinds.html|work=Volcano World|publisher=Oregon State University|accessdate=5 August 2010|deadurl=yes|archiveurl=https://web.archive.org/web/20100715193803/http://volcano.oregonstate.edu/education/vwlessons/kinds/kinds.html|archivedate=15 July 2010|df=dmy-all}}</ref>
* Leta 2008 je British Antarctic Survey poročala o izbruhu vulkana pod ledenim pokrovom Antarktike pred 2200 leti. Domneva se, da je bil to največji izbruh na Antarktiki v zadnjih 10.000 letih. Vulkanske usedline pepela iz vulkana so bile identificirane z letalskim radarskim pregledom, zakopanim pod kasnejšimi snežnimi padavinami v Hudsonovih gorah, blizu ledenika Pine Island.
* Islandija, znana po ledenikih in vulkanih, je pogosto mesto subglacialnih izbruhov. Primer izbruha pod ledenim pokrovom [[Vatnajökull]] leta 1996, ki se je zgodil pod ocenjeno 762 m ledu. <ref name="hvo-submarine">{{cite web|title=Iceland's subglacial eruption|url=http://hvo.wr.usgs.gov/volcanowatch/1996/96_10_11.html|work=Hawaiian Volcano Observatory|publisher=USGS|accessdate=5 August 2010|date=11 October 1996}}</ref>
* Kot del iskanja življenja na Marsu so znanstveniki predlagali, da na rdečem planetu morda obstajajo subglacialni vulkani. Več potencialnih lokacij takšnega vulkanizma je bilo pregledanih in obširno primerjanih s podobnimi značilnostmi na Islandiji<ref name="sd-mars">{{cite web|title=Subglacial Volcanoes On Mars|url=http://www.spacedaily.com/news/mars-volcano-01b.html|publisher=Space Daily|accessdate=5 August 2010|date=27 June 2001}}</ref>:
Ugotovljeno je bilo, da so živi mikroorganizmi, ki živijo v globoki (-2800 m) geotermalni podtalnici pri 349 K in tlaku > 300 bar. Poleg tega so mikrobi domnevno obstajali v bazaltnih kamninah v skorji spremenjenega vulkanskega stekla. Vsi ti pogoji lahko obstajajo v polarnih predelih Marsa, kjer je prišlo do subglacijskega vulkanizma.
== Sklici ==
| |||