No vulkāniem un izvirdumiem cilvēki ir baidījušies visu mūžu. Tas parasti ir ļoti postošs un atkarībā no tā izvirduma veida var iznīcināt visu pilsētu. Ir daudz cilvēku, kas brīnās kāpēc izvirst vulkāns.
Šī iemesla dēļ mēs veltīsim šo rakstu, lai pastāstītu, kāpēc vulkāns izvirda, kādas ir tā īpašības un šo izvirdumu briesmas.
vulkānu sastāvs
Lai gan šķietami mierīgs uz virsmas, vulkāna iekšpuse ir īsta elle. Tās plaisas ir tik pilnas ar karstu magmu, ka tā sadedzina visu savā ceļā un satur tajā izšķīdinātas potenciāli toksiskas gāzes.
Vulkāna dziļumos atrodamo lavu mēs dēvējam par magmu.. To sauc par lavu, kad tā iznāk. Nākamajā sadaļā mēs detalizēti paskaidrosim, no kā sastāv lava un kādi lavas veidi pastāv.
Turklāt lava sastāv no silikāta tipa minerāliem, kas izplūst no vulkāniem temperatūrā no 900 līdz 1000 ºC. Atkarībā no silīcija dioksīda (SiO2) satura mēs varam atrast divu veidu lavas:
- Šķidrā lava: Tam ir zems silīcija dioksīda saturs. Šāda veida lava ir mazāk viskoza un ātri plūst.
- Skāba lava: Tie ir bagāti ar silīcija dioksīdu. Tiem ir augsta viskozitāte un tie plūst lēni.
Papildus silīcija dioksīdam lava satur arī izšķīdušas gāzes. Tas galvenokārt ir ūdens tvaiki un, mazākā mērā, oglekļa dioksīds (CO2), sēra dioksīds (SO2), sērūdeņradis (H2S), oglekļa monoksīds (CO), sālsskābe (HCl), hēlijs (He) un ūdeņradis ( H).
Tomēr jums jāapzinās, ka lavas ķīmiskais sastāvs var atšķirties atkarībā no magmas veida un vulkāniskās aktivitātes, un atkal dažādi lavas veidi var izraisīt ļoti atšķirīgus izvirdumus, kā mēs paskaidrojam tālāk.
Kāpēc izvirst vulkāns?
Cilvēka acij neredzama magma uzkrājas vulkāna iekšpusē. Kā postošs ugunsgrēks tas izkausēja apkārtējos akmeņus. Kad uzkrājas pietiekami daudz magmas, tā sāk meklēt evakuācijas ceļu un sāk virzīties uz virsmu.
Kad magma paceļas līdz vulkāna augstākajiem apgabaliem, iznīcina iezi un rada pārspiedienu, kas deformē zemi. Magmā izšķīdušās gāzes izdalās klints plaisu dēļ. Tajos ietilpst: ūdens tvaiki (H2O), oglekļa dioksīds (CO2), sēra dioksīds (SO2) un sālsskābe (HCl).
Vulkānu izvirdumu veidi
Izvirduma veids ir atkarīgs no vulkāna formas un izmēra, kā arī izdalīto gāzu, šķidrumu (lavas) un cieto vielu relatīvās proporcijas. Šie ir izsitumu veidi un to īpašības:
Havaju izvirdumi
Tās ir raksturīgas šķidrām magmām ar pamata sastāvu (galvenokārt bazalta) un ir raksturīgas dažām okeāna salām, piemēram, Havaju salām, no kurām tās ieguvušas savu nosaukumu.
Tie ir ļoti šķidras lavas izvirdumi un maz gāzes, tāpēc tie ļoti viegli neplīst. Vulkānu savrupmājas parasti ir viegli slīpas un vairoga formas. Magma strauji paceļas, un plūsma notiek periodiski.
Šāda veida izvirdumu radītās briesmas ir tādas, ka tie var pārvietoties vairāku kilometru attālumā un izraisīt ugunsgrēkus un sabojāt infrastruktūru, ar kuru tie saskaras.
Strombolijas izvirdumi
Magma parasti ir bazaltiska un šķidra, paceļas parasti lēni un sajaucas ar lieliem gāzes burbuļiem līdz 10 metru augstumā. Tie spēj radīt periodiskus sprādzienus.
Tie parasti nerada konvektīvus strūklas, un piroklastiskie atkritumi, kas raksturo ballistisko trajektoriju, tiek izplatīti vidē vairākus kilometrus ap cauruli. Parasti tie nav ļoti vardarbīgi, tāpēc to bīstamība ir zema, un tie spēj radīt lavas konusus. Šie izvirdumi notiek Eolu salu (Itālija) un Vestmannaeyjar (Islande) vulkānos.
Vulkānu izvirdumi
Tie ir mēreni sprādzienbīstami izvirdumi, ko izraisa lavas bloķēto vulkānisko kanālu atbloķēšana. Sprādzieni notiek ik pēc dažām minūtēm vai stundām. Tie ir izplatīti vulkānos, kas izdala mērena sastāva magmu.
Kolonnu augstums nedrīkst pārsniegt 10 kilometrus. Parasti tie ir zema riska izsitumi.
Plīnijas izvirdumi
Tie ir ar gāzēm bagāti izvirdumi, kas, izšķīdinot magmā, izraisa tās sadalīšanos piroklastos (pumekā un pelnos). Šis produktu maisījums atstāj muti ar lielu kāpuma ātrumu.
Šie izsitumi pastāvīgi parādās, gan skaita, gan ātruma ziņā. Tajos ietilpst ļoti viskozas silīcija magmas. Piemēram, Vezuva izvirdums mūsu ēras 79. gadā.
Tiem ir augsts risks, jo izvirduma kolonna vairojas un sasniedz lielus augstumus (pat stratosfērā) un izraisa ievērojamu pelnu nokrišņu daudzumu, kas ietekmē ļoti lielu aktīvo rādiusu (tūkstošiem kvadrātkilometru).
Surtsejana izvirdumi
Tie ir sprādzienbīstami magmas izvirdumi, kas mijiedarbojas ar lielu daudzumu jūras ūdens. Šie izvirdumi radīja jaunas salas, piemēram, Sulzi kalna izvirdums Islandes dienvidos, kas izveidoja jaunu salu 1963. gadā.
Šīs izvirduma aktivitātes raksturo tiešie sprādzieni, kas rada masīvus baltu tvaiku mākoņus un melnus bazalta piroklastu mākoņus.
Hidrovulkāniskie izvirdumi
Papildus jau minētajiem vulkānu un plīniju izvirdumiem (kuros šķietami apstiprinās ūdens iejaukšanās), ir arī citas pilnīgi iegremdētas īpašības (tas ir, tajos ir mazs magmatisko materiālu ieguldījums), ko izraisa magmas paaugstināšanās.
Tie ir tvaika sprādzieni, kas izveidoti klintī virs magmas siltuma avota, ar postošām sekām deflagrācijas un dubļu plūsmas dēļ.
Cik ilgi var ilgt vulkāna izvirdums?
Kā mēs esam redzējuši šajās dienās, ir grūti paredzēt, kā vulkāni uzvedīsies. Tomēr, lai padarītu savas prognozes pēc iespējas precīzākas, vulkanologi uzrauga oglekļa dioksīda un sēra dioksīda emisijas.
Zemestrīces var arī norādīt, ka magma paceļas cauri Zemes garozai.. Pētot šos signālus, zinātnieki var pateikt, ka notiek vulkāniskā darbība.
Runājot par izvirduma ilgumu, tas ir atkarīgs no tajā esošās magmas daudzuma, ko ir grūti zināt, jo magmas materiāla kabatas var barot materiālu, kas paceļas no planētas apakšējiem slāņiem. Vienīgie resursi, kas ekspertiem paliek, lai prognozētu izvirdumu ilgumu, ir izpētīt ģeoloģiskos ierakstus un iepriekšējos izvirdumus.
Kas notiek, kad lava no vulkāna sasniedz jūru?
Jūras ūdenī izšķīst dažādi savienojumi, tostarp nātrija hlorīds (NaCl) un magnija hlorīds (MgCl2). Ņemiet vērā arī to, ka tā ir aptuveni 20 ºC.
Tātad, kad lava satiekas ar sālījumu, notiek virkne ķīmisku reakciju ar postošām sekām. Tiek ražoti ne tikai masīvi gāzu mākoņi, jo īpaši sālsskābe (HCl) un ūdens tvaiki (H2O). Turklāt termiskais šoks izraisa iegremdējamā lējuma stiklošanos. Tik ātri sacietējot, var notikt sprādziens.
Turklāt iepriekš minētās gāzes var būt bīstamas cilvēkiem. Visbiežāk novērotās sekas ir ādas, acu un elpceļu kairinājums.
Galu galā vulkāni ir daļa no sauszemes ainavas, un mums jāiemācās ar tiem sadzīvot, vai mums tas patīk vai nē. Tāpēc ir nepieciešams maksimāli palielināt zināšanas par vulkānu sastāvu un ķīmiskajām reakcijām, kas notiek vulkānu izvirdumu laikā.
Šajā ziņā zinātnes zināšanas un tehnoloģiju attīstība ir mūsu sabiedrotie. Mums ir jāizmanto viņu sniegtā informācija, lai noteiktu, kā un kāpēc vulkāni izvirda, un pēc iespējas izvairītos no to radītajām briesmām.