Vulkaanid ja pursked on olnud midagi, mida inimesed on kogu oma elu kartnud. Tavaliselt on see väga hävitav ja sõltuvalt purske tüübist võib see hävitada terve linna. On palju inimesi, kes imestavad miks vulkaan purskab.
Sel põhjusel pühendame selle artikli teile, miks vulkaan purskab, millised on selle omadused ja nende pursete oht.
vulkaanide koostis
Kuigi pealtnäha rahumeelne, on vulkaani sisemus tõeline põrgu. Selle lõhed on nii kuuma magmat täis, et see põletab kõik oma teel ja sisaldab selles lahustunud potentsiaalselt mürgiseid gaase.
Vulkaani sügavusest leitud laavat nimetame magmaks.. Seda nimetatakse laavaks, kui see välja tuleb. Järgmises osas selgitame üksikasjalikult, millest laava on valmistatud ja mis tüüpi laava on olemas.
Lisaks koosneb laava silikaattüüpi mineraalidest, mis purskavad vulkaanidest temperatuuril 900–1000 ºC. Sõltuvalt ränidioksiidi (SiO2) sisaldusest võime leida kahte tüüpi laavat:
- Vedel laava: Sellel on madal ränidioksiidi sisaldus. Seda tüüpi laava on vähem viskoosne ja voolab kiiresti.
- Happeline laava: Nad on rikkad ränidioksiidi poolest. Neil on kõrge viskoossus ja need voolavad aeglaselt.
Lisaks ränidioksiidile sisaldab laava ka lahustunud gaase. See on peamiselt veeaur ja vähemal määral süsinikdioksiid (CO2), vääveldioksiid (SO2), vesiniksulfiid (H2S), süsinikmonooksiid (CO), vesinikkloriidhape (HCl), heelium (He) ja vesinik ( H).
Siiski peaksite teadma, et laava keemiline koostis võib varieeruda sõltuvalt magma tüübist ja vulkaanilisest tegevusest ning jällegi võivad erinevat tüüpi laavapursked põhjustada väga erinevaid purskeid, nagu me allpool selgitame.
Miks vulkaan purskab?
Inimsilmale nähtamatu magma koguneb vulkaani sisse. Nagu laastav tulekahju, sulatas see ümbritsevad kivid. Kui koguneb piisavalt magmat, hakkab see otsima põgenemisteed ja hakkab liikuma pinna poole.
Kui magma tõuseb vulkaani kõrgeimatesse piirkondadesse, hävitab kivimit ja tekitab maapinda deformeeriva ülerõhu. Magmas lahustunud gaasid eralduvad kivimi pragude tõttu. Nende hulka kuuluvad: veeaur (H2O), süsinikdioksiid (CO2), vääveldioksiid (SO2) ja vesinikkloriidhape (HCl).
Vulkaanipursete tüübid
Purske tüüp sõltub vulkaani kujust ja suurusest, samuti eraldunud gaaside, vedelike (laava) ja tahkete ainete suhteline osakaal. Need esinevad lööbe tüübid ja nende omadused:
Havai pursked
Need on iseloomulikud põhikoostisega vedelatele magmadele (peamiselt basaltsed) ja on tüüpilised mõnele ookeanisaarele, näiteks Hawaii saartele, kust nad oma nime on saanud.
Need on väga vedela laava ja vähese gaasi pursked, et need väga kergesti ei lõhkeks. Vulkaani häärberid on tavaliselt õrnalt kaldu ja kilbikujulised. Magma tõuseb kiiresti ja vool toimub katkendlikult.
Seda tüüpi pursete oht seisneb selles, et need võivad läbida mitu kilomeetrit ja põhjustada tulekahjusid ja kahjustada infrastruktuuri, millega nad kokku puutuvad.
Strombolian pursked
Magma on tavaliselt basaltne ja vedel, tõuseb üldiselt aeglaselt ja seguneb suurte kuni 10 meetri kõrguste gaasimullidega. Nad on võimelised tekitama perioodilisi plahvatusi.
Üldjuhul need ei tekita konvektiivseid voolikuid ja püroklastilist prahti, mis kirjeldab ballistilist trajektoori, jaotub keskkonda mitme kilomeetri kaugusele toru ümber. Tavaliselt ei ole nad väga vägivaldsed, seega on nende oht väike ja nad on võimelised tootma laavakoonuseid. Need pursked toimuvad Liparisaarte (Itaalia) ja Vestmannaeyjari (Island) vulkaanidel.
Vulkaanipursked
Need on mõõdukalt plahvatusohtlikud pursked, mis on põhjustatud laava poolt blokeeritud vulkaanikanalite blokeerimisest. Plahvatused toimuvad iga paari minuti või tunni järel. Need on levinud vulkaanides, mis eritavad mõõduka koostisega magmat.
Sambade kõrgus ei tohiks ületada 10 kilomeetrit. Need on tavaliselt madala riskiga lööbed.
Pliniuse pursked
Need on gaasirikkad pursked, mis magmas lahustumisel põhjustavad selle lagunemise püroklastideks (pimsskiviks ja tuhaks). See toodete segu jätab suhu suure tõusukiirusega.
Need lööbed puhkevad pidevalt, nii arvult kui kiiruselt. Nende hulka kuuluvad väga viskoossed ränimagmad. Näiteks Vesuuvi purse aastal 79 pKr.
Need on suure riskiga, kuna purske sammas paljuneb ja jõuab suurele kõrgusele (isegi stratosfääris) ning põhjustab märkimisväärse tuha väljalangemise, mis mõjutab väga suurt aktiivset raadiust (tuhandeid ruutkilomeetreid).
Surtsejani pursked
Need on plahvatusohtlikud magmapursked, mis interakteeruvad suure hulga mereveega. Need pursked tekitasid uusi saari, näiteks Lõuna-Islandi Sulzi mäe purse, mis moodustas 1963. aastal uue saare.
Neid purskeid iseloomustavad otsesed plahvatused, mis tekitavad massiivseid valgeid aurupilvi ja basaltpüroklastide musti pilvi.
Hüdrovulkaanilised pursked
Lisaks juba mainitud vulkaani- ja pliinipursketele (mille puhul vee sekkumine näib olevat kinnitust leidnud) on ka muid täiesti vee all olevaid omadusi (st neis on vähe tardmaterjali), mis on põhjustatud magma tõusust.
Need on magma soojusallika kohal asuvas kivis tekkinud auruplahvatused, deflagratsiooni ja mudavoolu tõttu laastava mõjuga.
Kui kaua võib vulkaanipurse kesta?
Nagu oleme nendel päevadel näinud, on raske ennustada, kuidas vulkaanid käituvad. Siiski jälgivad vulkanoloogid, et ennustused oleksid võimalikult täpsed, süsinikdioksiidi ja vääveldioksiidi heitkoguseid.
Maavärinad võivad viidata ka sellele, et magma tõuseb läbi maakoore.. Neid signaale uurides saavad teadlased öelda, et vulkaaniline tegevus on käimas.
Mis puutub purske kestusse, siis see sõltub selles sisalduva magma kogusest, mida on raske teada, sest magmamaterjali taskud võivad toita tagasi materjali, mis tõuseb planeedi alumistest kihtidest. Ainsad ressursid, mis ekspertidel on pursete kestuse ennustamiseks, on geoloogilise rekordi ja varasemate pursete uurimine.
Mis juhtub, kui vulkaani laava merre jõuab?
Merevees lahustuvad erinevad ühendid, sealhulgas naatriumkloriid (NaCl) ja magneesiumkloriid (MgCl2). Samuti pidage meeles, et see on umbes 20 ºC.
Nii et kui laava kohtub soolveega, toimub rida keemilisi reaktsioone, millel on katastroofilised tagajärjed. Mitte ainult ei teki massiivseid gaasipilvi, eriti vesinikkloriidhapet (HCl) ja veeauru (H2O). Lisaks põhjustab termiline šokk kastmisvalu klaasistumist. Nii kiiresti tahkudes võib tekkida plahvatus.
Lisaks võivad eelnimetatud gaasid olla inimestele ohtlikud. Kõige sagedasemad kõrvaltoimed on naha, silmade ja hingamisteede ärritus.
Lõpuks vulkaanid on osa maapealsest maastikust ja me peame õppima nendega koos elama, meeldib see meile või mitte. Seetõttu on vaja maksimeerida teadmiste kogumist vulkaanide koostise ja vulkaanipursete ajal toimuvate keemiliste reaktsioonide kohta.
Selles mõttes on teaduslikud teadmised ja tehnoloogiline areng meie liitlased. Peame kasutama teavet, mida nad meile annavad, et tuvastada, kuidas ja miks vulkaanid purskavad, ning vältida nii palju kui võimalik nendest tulenevaid ohte.