En vulkan markerar en öppning där magma, eller smält sten, når jordens yta i form av lava och tillhörande material. Medan många människor föreställer sig en konisk topp när de tänker på en vulkan, faller en mängd olika landformer i kategorin, inklusive midocean-ryggar och sprickorna som bryter ut stora ark av flodbasalt. Vulkanutbrott kan vara ganska tysta och långsamma, eller så kan de vara dramatiskt våldsamma och katastrofala. Hur som helst, de är ett bevis på den växande oroligheten i den inre jorden.
Källor av vulkaner
Vulkaner finns vanligtvis på två stora platser på planeten: vid gränserna för tektoniska plattor och vid så kallade ”hotspots” , där magma stiger upp från mycket mer diskreta värmekällor i manteln. Divergerande plattgränser är sprickor där uppströmmande lava bildar färsk oceanisk skorpa vid undervattensvulkaner. Där en platta kolliderar med en annan och trycker under den – en process som kallas ”subduktion” – smälter dykplattan på ett visst djup för att bränslebälten av vulkaner. Hotspots är inte helt förstådda, men de verkar vara ansvariga för några av planetens mest imponerande landformer, såsom Hawaii-sköldvulkanerna och den massiva Yellowstone supervulkanen.
Utbrottsgrunderna
Utbrottsbeteendet hos en given vulkan beror till stor del på gas- och mineralinnehållet i magman som matar den. Gaser, som kallas flyktiga ämnen, inkluderar vattenånga såväl som koldioxid, svaveldioxid och andra grundämnen. Dessa flyktiga ämnen trycksätts på djupet och expanderar när magman närmar sig eller når ytan. Hur lätt gaser kan fly ut magman beror mycket på ämnets andel av kiseldioxid: En kiseldioxidrik magma är mer trögflytande — det vill säga flyter mindre lätt — och hindrar gasutsläpp mer signifikant än en magma med låg kiseldioxidhalt, mer flytande . Magmas tunga i kiseldioxid är således mer benägna att explosiva utbrott eftersom uppdämda gaser bygger upp ett intensivt tryck. Den relativa mängden kiseldioxid i lava hjälper till att klassificera den: Basaltisk lava är låg i kiseldioxid; andesitisk lava, mellanliggande; och dacitiska och ryolitiska lavor är rika på kiseldioxid. Dessa kategorier kan förklara eruptivt beteende och även beskriva de stentyper som slutligen bildas av härdad lava — geologiska formationer som antyder tidigare vulkanisk aktivitet.
Eruptionsfenomen
Ett vulkanutbrott kan avge lavaflöden, gaser och pyroklastik, som är skräp av lava eller jordskorpa som splittrades i explosionen. Pyroklastiskt material, även kallat tephra, sträcker sig från enorma block och bomber till pulvriserad aska och aska. Bland de mest destruktiva händelserna förknippade med explosiva utbrott är pyroklastiska flöden och vågor, ibland kallade ”nuée ardente” – franska för ”glödande moln”. Pyroklastiska flöden är snabbt rörliga gardiner av brännande gas och sten som sveper ner för vulkanens axlar. Längs deras marginaler kan de sparka upp böljor av gasutbränd aska – pyroklastiska vågor – som, till skillnad från flödena, kan rensa topografiska barriärer och resa imponerande avstånd. Också formidabla är lahars, vattenmättade flöden av skräp — som släpps lös, till exempel av snabbt smältande toppglaciärer — som kan rasa nedför floddalar och dränera vulkaner.
Typer av explosiva utbrott
En vanlig kategorisering schemat för explosiva utbrott namnger varje typ efter specifika vulkaner som exemplifierar den. Hawaiiutbrott är vanligtvis tysta flöden av basalt lava. Stromboliska utbrott beskriver nästan kontinuerliga utbrott av gasformig lava vid mellanliggande intensitet, ofta kännetecknad av små explosioner som kastar ut lavaklumpar i luften. Vulkaniska utbrott är ännu mer explosiva: Gaser ackumuleras under skorpan byggd av trögflytande lava och spricker till slut ut och spyr ut pimpsten och ett stort moln av aska. Utbrott i Peléan har explosiva utsläpp av energi efter kollapsen av en lavakupol; De definierande produkterna är pyroklastiska flöden och överspänningar. Dessa brännande laviner kännetecknar också Plinian-utbrott, exceptionellt kraftfulla händelser som producerar titaniska askmoln och ibland de kollapsade kratrarna som kallas calderas.
