Kétségtelenül a vulkánok az egyik legerősebb természeti erők, amelyekről az ember tanúi lehet. Leegyszerűsítve, ezek azok, amelyek akkor következnek be, amikor a földkéregben (vagy bármely bolygótömegű objektumban) hatalmas törés következik be, amely forró lávát, vulkáni hamut és mérgező füstöket lövell a felszínre és a levegőre. A földkéreg mélyéről eredő vulkánok maradandó nyomot hagynak a tájon.
De melyek a vulkán konkrét részei? A „vulkáni kúpon” (azaz a kúp alakú hegyen) kívül a vulkánnak számos különböző része és rétege van, amelyek többsége a hegyvidéken vagy a Föld mélyén található. Mint ilyen, a felépítésük valódi megértéséhez egy kicsit ásnunk kell (úgymond!)
Míg a vulkánok számos formában és méretben léteznek, bizonyos közös elemek felismerhetők. Az alábbiakban bemutatjuk a vulkánok egyes részeinek általános bontását, és azt, hogy mitől válnak ilyen titáni és félelmetes természeti erővé.
Magma kamra:
A magmakamra egy olvadt kőzetből álló nagy földalatti medence, amely a földkéreg alatt ül. Az ilyen kamrában lévő megolvadt kőzet rendkívüli nyomás alatt van, ami idővel a környező kőzet megrepedéséhez vezethet, ami kivezető nyílásokat hoz létre a magmának. Ez, azzal a ténnyel kombinálva, hogy a magma kevésbé sűrű, mint a környező köpeny, lehetővé teszi, hogy a köpeny repedésein keresztül felszivárogjon a felszínre.
A láva lehűlése a hawaii Kalapana melletti pajzsvulkán, Kilauea kitörése után Hitel: kalapanaculturaltours.com
Amikor eléri a felszínt, vulkánkitörést eredményez. Ezért található sok vulkán egy magmakamra felett. A legtöbb ismert magmakamra a Föld felszínéhez közel található, általában 1 km és 10 km közötti mélységben. Geológiai értelemben ez a földkéreg részévé teszi őket – amely 5–70 km (~3–44 mérföld) mélységig terjed.
Mosás:
A láva az a szilikát kőzet, amely elég forró ahhoz, hogy folyékony formában legyen, és amely egy kitörés során kilökődik a vulkánból. A kőzetet megolvasztó hőforrást geotermikus energiának nevezik – vagyis a Földön belül keletkező hőnek, amely a keletkezéséből és a radioaktív elemek bomlásakor marad vissza. Amikor a láva először tört ki egy vulkáni szellőzőből (lásd alább), hőmérséklete 700 és 1200 °C (1292 és 2192 °F) között volt. Ahogy érintkezik a levegővel és lefelé áramlik, végül lehűl és megkeményedik.
Átlagos szél:
A vulkán fő szellőzőnyílása a földkéreg gyenge pontja, ahol a forró magma képes felemelkedni a magmakamrából, és eléri a felszínt. Sok vulkán ismerős kúp alakja jelzi ezt, az a pont, ahol a kitörés során kilökődő hamu, kő és láva a szellőzőnyílás körül visszahullik a Földre, és kiemelkedést képez.
Torok:
A fő szellőzőnyílás legfelső részét a vulkán torkának nevezik. A vulkán bejárataként innen lövik ki a lávatát és a vulkáni hamut.
A Thurston lávacső a hawaii Kilaueán található. Köszönetnyilvánítás: P. Mouginis-Mark, LPI
Kráter:
A kúpos szerkezetek mellett a vulkáni tevékenység is vezethet kör alakú mélyedések (más néven kráterek) kialakulásához a Földön. A vulkáni kráter általában egy kör alakú medence, amely nagy sugarú és néha nagy mélységű lehet. Ezekben az esetekben a lávanyílás a kráter alján található. Bizonyos típusú éghajlati kitörések során keletkeznek, amikor a vulkán magmakamrája eléggé kiürül ahhoz, hogy a felette lévő terület összeomoljon, és kialakuljon az úgynevezett kazán .
Piroklasztikus áramlás:
Más néven piroklasztikus sűrűségű áram, a piroklasztikus áramlás a forró gáz és a kőzet gyorsan mozgó áramára utal, amely távolodik a vulkántól. Az ilyen áramlások akár 700 km/h (450 mph) sebességet is elérhetnek, a gáz hőmérséklete pedig körülbelül 1000 °C (1830 °F). A piroklasztikus áramlások általában átölelik a talajt, és kitörési helyükről lefelé haladnak.
Sebességük az áram sűrűségétől, a vulkáni kimeneti sebességtől és a lejtő gradiensétől függ. Tekintettel a sebességükre, a hőmérsékletükre és a lefelé áramlásuk módjára, ezek jelentik a vulkánkitörésekkel kapcsolatos egyik legnagyobb veszélyt, és a kitörés helye körüli szerkezetek és a helyi környezet károsodásának egyik elsődleges oka.
Hamufelhő:
A vulkáni hamu apró porlasztott kőzetdarabokból, ásványokból és vulkáni üvegből áll, amelyek egy vulkánkitörés során keletkeztek. Ezek a töredékek általában nagyon kicsik, átmérőjük kisebb, mint 2 mm (0,079 hüvelyk). Ez a fajta hamu vulkáni robbanások eredményeként képződik, ahol a magmában oldott gázok addig a pontig terjednek, ahol a magma széttörik, és a légkörbe kerül. A magma darabkái ezután lehűlnek, és vulkáni kőzet- és üvegdarabokká szilárdulnak.
Kilátás az izlandi Eyjafjallajokull vulkán vulkáni hamujára. Köszönet: ©Snaevarr Gudmundsson.
A vulkáni hamut méretük és a keletkezésük robbanóereje miatt a szél felfogja, és több kilométerre is szétszóródik a kitörés helyétől. Ennek a szétszóródásnak köszönhetően a hamu káros hatással van a helyi környezetre is, beleértve az emberi és állati egészséget, a légi közlekedést, az infrastruktúrát, valamint a mezőgazdaságot és a vízrendszert. Hamu is képződik, amikor a magma vízzel érintkezik, aminek következtében a víz robbanásszerűen gőzzé párolog, és a magma szétreped.
Vulkáni bombák:
A hamu mellett a vulkánkitörésekről is ismert, hogy nagyobb lövedékeket repülnek a levegőben. Ezeket a vulkáni bombáknak nevezett lövedékeket úgy határozzák meg, mint a 64 mm-nél (2,5 hüvelyknél) nagyobb átmérőjű bombákat, amelyek akkor keletkeznek, amikor egy vulkán viszkózus lávadarabokat lövell ki egy kitörés során. Ezek lehűlnek, mielőtt lecsapnának a földre, sok kilométerre a kitörés helyétől dobódnak, és gyakran aerodinamikai formákat öltenek (azaz áramvonalas).
Míg a kifejezés minden néhány centiméternél nagyobb kilökődésre vonatkozik, a vulkáni bombák néha nagyon nagyok lehetnek. Rögzítettek olyan eseteket, amikor egy kitöréstől több száz méterrel több méteres tárgyakat emeltek ki. A kicsi vagy nagy vulkáni bombák jelentős vulkáni veszélyt jelentenek, és gyakran súlyos károkat és több halálesetet is okozhatnak, attól függően, hogy hol landolnak. Szerencsére ritkák az ilyen robbanások.
Másodlagos szellőzőnyílás:
A nagy vulkánokon a magma több különböző szellőzőnyíláson keresztül is elérheti a felszínt. Ahol elérik a vulkán felszínét, egy másodlagos szellőzőnyílást alkotnak. Ahol megszakítja őket a felgyülemlett hamu és a megszilárdult láva, ott válnak az úgynevezett gáttá. És ahol ezek behatolnak a repedések közé, összegyűlnek, majd kikristályosodnak, létrehozzák az úgynevezett küszöböt.
Sztratovulkán keresztmetszete: 1. Magmakamra 2. Alapkőzet 3. Szellőzőnyílás 4. Aljzat 5. Küszöb 6. Gát 7. Hamurétegek 8. Oldal 9. Lávarétegek 10. Torok 11. Parazitakúp 12. Lávafolyás 13. Szellőzőnyílás 14. Kráter 15. Hamufelhő. Jóváírás: MesserWoland
Másodlagos kúp:
Parazita kúpként is ismert, a másodlagos kúpok a másodlagos szellőzőnyílások körül épülnek fel, amelyek nagyobb vulkánokon érik el a felszínt. Ahogy lávát és hamut raknak le a külső felületre, kisebb kúpot képeznek, amely a fő kúpon lévő szarvhoz hasonlít.
Igen, a vulkánok éppoly erősek, mint veszélyesek. És mégis, anélkül, hogy ezek a geológiai jelenségek időnként áttörnének a felszínen, és tüzet, füstöt és hamufelhőket uralnának, az általunk ismert világ egy egészen más hely lenne. Több mint valószínű, hogy geológiailag halott lenne, és a kérgében nem történik változás vagy fejlődés. Azt hiszem, mindannyian egyetértünk abban, hogy bár egy ilyen világ sokkal biztonságosabb lenne, ugyanakkor fájdalmasan unalmas is lenne!
Sok érdekes cikket írtunk a vulkánokról itt a Universe Today-ben. Itt van egy a különböző típusú vulkánok , egy kb összetett vulkánok , és itt van egy a híres vulkáni övről, a Csendes-óceáni „tűzgyűrű” .
Az Astronomy Cast egy kedves epizódot is tartalmaz a vulkánokról és a geológiáról, címmel 307. rész: Csendes-óceáni tűzgyűrű és 51. rész: Föld
Több erőforrást szeretne a Földön? Itt egy link a A NASA Human Spaceflight oldala , és itt van A NASA látható Földje .