Vulkanai ir išsiveržimai buvo tai, ko žmonės bijojo visą gyvenimą. Paprastai jis yra labai destruktyvus ir, priklausomai nuo išsiveržimo tipo, gali sunaikinti visą miestą. Yra daug žmonių, kurie stebisi kodėl išsiveržia ugnikalnis.
Dėl šios priežasties šį straipsnį skirsime tam, kad papasakotume, kodėl išsiveržia ugnikalnis, kokios jo savybės ir koks šių išsiveržimų pavojus.
ugnikalnių sudėtis
Nors paviršiuje atrodo ramu, ugnikalnio vidus yra tikras pragaras. Jo plyšiai yra tokie pilni karštos magmos, kad jis sudegina viską, kas yra kelyje, ir jame yra ištirpusių potencialiai toksiškų dujų.
Ugnikalnio gelmėse randamą lavą vadiname magma.. Kai išeina, ji vadinama lava. Kitame skyriuje mes išsamiai paaiškinsime, iš ko gaminama lava ir kokios lavos rūšys egzistuoja.
Be to, lava sudaryta iš silikato tipo mineralų, kurie išsiveržia iš ugnikalnių, kurių temperatūra 900–1000 ºC. Priklausomai nuo silicio dioksido (SiO2) kiekio, galime rasti dviejų tipų lavos:
- Skysta lava: Jame yra mažas silicio dioksido kiekis. Šio tipo lava yra mažiau klampi ir greitai teka.
- Rūgštinė lava: Juose gausu silicio dioksido. Jie turi didelį klampumą ir teka lėtai.
Be silicio dioksido, lavoje taip pat yra ištirpusių dujų. Tai daugiausia vandens garai ir, kiek mažesniu mastu, anglies dioksidas (CO2), sieros dioksidas (SO2), vandenilio sulfidas (H2S), anglies monoksidas (CO), druskos rūgštis (HCl), helis (He) ir vandenilis ( H).
Vis dėlto turėtumėte žinoti, kad lavos cheminė sudėtis gali skirtis priklausomai nuo magmos tipo ir ugnikalnio aktyvumo, ir vėlgi, skirtingi lavos tipai gali sukelti labai skirtingus išsiveržimus, kaip paaiškiname toliau.
Kodėl išsiveržia ugnikalnis?
Žmogaus akiai nematoma magma kaupiasi ugnikalnio viduje. Lyg niokojantis gaisras ištirpdė aplinkines uolas. Kai susikaupia pakankamai magmos, ji pradeda ieškoti pabėgimo kelio ir ima judėti paviršiaus link.
Kai magma pakyla į aukščiausius ugnikalnio regionus, ardo uolą ir sukuria viršslėgį, kuris deformuoja žemę. Magmoje ištirpusios dujos išsiskiria dėl uolienų įtrūkimų. Tai yra: vandens garai (H2O), anglies dioksidas (CO2), sieros dioksidas (SO2) ir druskos rūgštis (HCl).
Vulkanų išsiveržimų tipai
Išsiveržimo tipas priklauso nuo ugnikalnio formos ir dydžio, taip pat santykines išsiskiriančių dujų, skysčių (lava) ir kietųjų medžiagų proporcijas. Šie bėrimų tipai ir jų savybės:
Havajų išsiveržimai
Jie būdingi pagrindinės sudėties skystoms magmoms (daugiausia bazaltinėms) ir būdingos kai kurioms vandenyno saloms, tokioms kaip Havajų salos, nuo kurių jos ir gavo savo pavadinimą.
Tai labai skystos lavos išsiveržimai ir mažai dujų, kad jie nesprogtų labai lengvai. Vulkanų dvarai dažniausiai yra švelniai pasvirę ir skydo formos. Magma kyla greitai, o srautas vyksta su pertrūkiais.
Šio tipo išsiveržimų keliamas pavojus yra tas, kad jie gali nukeliauti kelių kilometrų atstumus ir sukelti gaisrus bei sugadinti infrastruktūrą, su kuria susiduria.
Strombolijos išsiveržimai
Magma paprastai yra bazaltinė ir skysta, kylantis paprastai lėtai ir susimaišęs su dideliais dujų burbulais iki 10 metrų aukščio. Jie gali sukelti periodinius sprogimus.
Paprastai jie nesukuria konvekcinių plunksnų, o piroklastinės nuolaužos, apibūdinančios balistinę trajektoriją, aplinkoje pasiskirsto kelis kilometrus aplink vamzdį. Paprastai jie nėra labai žiaurūs, todėl jų pavojus yra mažas, ir jie gali išauginti lavos kūgius. Šie išsiveržimai įvyksta Eolijos salų (Italija) ir Vestmannaeyjar (Islandija) ugnikalniuose.
Vulkano išsiveržimai
Tai yra vidutiniškai sprogūs išsiveržimai, kuriuos sukelia lavos užblokuotų ugnikalnių kanalų atblokavimas. Sprogimai įvyksta kas kelias minutes ar valandas. Jie paplitę ugnikalnuose, kurie išspjauna vidutinio sunkumo magmą.
Kolonų aukštis neturi viršyti 10 kilometrų. Paprastai tai yra mažos rizikos bėrimai.
Plinijos išsiveržimai
Tai yra daug dujų išsiveržimai, kurie, ištirpę magmoje, sukelia jos suirimą į piroklastus (pemzą ir pelenus). Šis produktų mišinys palieka burną dideliu pakilimo greičiu.
Šie bėrimai atsiranda nuolat, tiek skaičiumi, tiek greičiu. Juose yra labai klampios silicio magmos. Pavyzdžiui, Vezuvijaus išsiveržimas 79 m.
Jie kelia didelę riziką, nes išsiveržimo stulpelis dauginasi ir pasiekia didelį aukštį (netgi stratosferoje) ir sukelia didelį pelenų iškritimą, kuris paveikia labai didelį aktyvų spindulį (tūkstančiai kvadratinių kilometrų).
Surtseyan išsiveržimai
Tai yra sprogūs magmos išsiveržimai, kurie sąveikauja su dideliu jūros vandens kiekiu. Dėl šių išsiveržimų atsirado naujų salų, tokių kaip Sulzi kalno išsiveržimas pietų Islandijoje, kuri suformavo naują salą 1963 m.
Šiai išsiveržimo veiklai būdingi tiesioginiai sprogimai, dėl kurių susidaro didžiuliai baltų garų debesys ir juodi bazaltinių piroklastų debesys.
Hidrovulkaniniai išsiveržimai
Be jau minėtų ugnikalnių ir plinių išsiveržimų (kuriuose vandens įsikišimas, atrodo, pasitvirtina), yra ir kitų visiškai panardintų savybių (tai yra, jie turi mažai magmos medžiagos), kurias sukelia magmos kilimas.
Tai yra garų sprogimai, sukurti uolienoje virš magmos šilumos šaltinio, su niokojančiu poveikiu dėl deflagracijos ir purvo tekėjimo.
Kiek gali trukti ugnikalnio išsiveržimas?
Kaip matėme šiomis dienomis, sunku numatyti, kaip elgsis ugnikalniai. Vis dėlto, kad jų prognozės būtų kuo tikslesnės, vulkanologai stebi anglies dvideginio ir sieros dioksido emisijas.
Žemės drebėjimai taip pat gali rodyti, kad per Žemės plutą kyla magma.. Tyrinėdami šiuos signalus, mokslininkai gali pasakyti, kad vulkaninė veikla vyksta.
Kalbant apie išsiveržimo trukmę, tai priklauso nuo jame esančios magmos kiekio, o tai sunku žinoti, nes magmos medžiagos kišenės gali tiekti medžiagą, kylančią iš apatinių planetos sluoksnių. Vieninteliai ištekliai, skirti ekspertams prognozuoti išsiveržimų trukmę, yra ištirti geologinius įrašus ir ankstesnius išsiveržimus.
Kas atsitinka, kai lava iš ugnikalnio pasiekia jūrą?
Jūros vandenyje tirpsta įvairūs junginiai, įskaitant natrio chloridą (NaCl) ir magnio chloridą (MgCl2). Taip pat atminkite, kad yra apie 20 ºC.
Taigi, kai lava susitinka su sūrymu, įvyksta daugybė cheminių reakcijų su pražūtingomis pasekmėmis. Susidaro ne tik didžiuliai dujų debesys, ypač druskos rūgštis (HCl) ir vandens garai (H2O). Be to, dėl terminio šoko panardinamasis liejinys stiklėja. Taip greitai kietėjant gali įvykti sprogimas.
Be to, minėtos dujos gali būti pavojingos žmonėms. Dažniausias poveikis yra odos, akių ir kvėpavimo takų dirginimas.
Pabaigoje, ugnikalniai yra sausumos kraštovaizdžio dalis, ir mes turime išmokti su jais gyventi, patinka mums tai ar ne. Todėl būtina kuo labiau kaupti žinias apie ugnikalnių sudėtį ir chemines reakcijas, vykstančias ugnikalnių išsiveržimų metu.
Šia prasme mokslo žinios ir technologijų plėtra yra mūsų sąjungininkai. Turime naudoti informaciją, kurią jie mums suteikia, norėdami nustatyti, kaip ir kodėl ugnikalniai išsiveržia, ir kiek įmanoma išvengti jų keliamų pavojų.