Temperatura lave med vulkanskim izbruhom je varna razdalja. Pokrajine bruhajoče lave
Lava je vroča, staljena kamnina, ki se med vulkanskimi izbruhi izvrže na zemeljsko površje. Odvisno od vrste je lava lahko tekoča in viskozna, različnih barv in temperatur.
V bistvu vulkan izbruhne magmo iz zgornjega plašča v globino do 700 km, vendar se med izbruhom ohladi in njeni plini izhlapijo, zato spremeni svoje lastnosti. Ko se lava strdi, nastanejo različne efuzivne kamnine.
V latinščini "labes" pomeni kolaps ali padec. Od tod beseda "lava" v italijanščini in njena uporaba v ruskem govoru.
Vrste lave
Različni vulkani izbruhajo lavo z različnimi značilnostmi.
- Karbonatna lava je najhladnejša in najbolj tekoča, tekoča kot voda. Ko izbruhne, je črne ali temno rjave barve, ko pa je izpostavljen zraku, postane svetlejši, dokler ne postane skoraj bel.
- Silicijeva lava je zelo viskozna in zato včasih zmrzne v kraterju vulkana in ga nabrekne. Zato, ko se izbruh obnovi, pride do močne eksplozije. Vroča silicijeva lava je temne ali črno-rdeče barve. Teče s hitrostjo nekaj metrov na dan in po strjevanju postane črna.
- Bazaltna lava ima najvišjo temperaturo in je zelo gibljiva. Teče lahko s hitrostjo 2 m/s, zato se lahko v majhni plasti razširi na več deset kilometrov. Ima rumeno ali rumeno-rdečo barvo.
Naučili ste se, kaj je lava, a tudi prebrali članek
Vulkanska lava se imenuje kri Zemlje. Je sestavni spremljevalec izbruhov in vsak vulkan ima svojo sestavo, barvo in temperaturo.
1. Lava je magma, ki med izbruhom priteče iz vulkanske odprtine. Za razliko od magme ne vsebuje plinov, saj ti uhajajo med eksplozijami.
2. Lavo so začeli imenovati "lava" šele po izbruhu Vezuva leta 1737. Geolog Francesco Serao, ki je vulkan raziskoval v tistih letih, ga je sprva poimenoval »labes«, kar v latinščini pomeni »kolaps«, kasneje pa je beseda dobila današnji pomen.
3. Različni vulkani imajo različne sestave lave. Najpogosteje je sestavljen iz bazaltov in je značilen počasen tok, kot testo.
Bazaltna lava na vulkanu Kilauea
4. Najbolj tekoča lava, podobna vodi, vsebuje kalijeve karbonate in jo najdemo samo na.
5. V globinah supervulkana Yellowstone je riolitna magma, ki ima eksplozivno naravo.
6. Najbolj nevarna lava je corium ali lavi podobno gorivo, ki ga najdemo v jedrskih reaktorjih. Gre za zlitje vsebine reaktorja z betonom, kovinskimi deli in drugimi odpadki, ki nastanejo kot posledica jedrske krize.
7. Kljub dejstvu, da je korij tehničnega izvora, njegovi tokovi pod černobilsko jedrsko elektrarno na videz spominjajo na ohlajene bazaltne tokove.
8. Najbolj nenavadna na svetu je tako imenovana "modra lava" na vulkanu Ijen v Indoneziji. Pravzaprav svetlo žareči potoki niso lava, temveč plin žveplov dioksid, ki se ob izstopu iz odprtin spremeni v tekočino in zasije modro.
9. Njegovo temperaturo lahko določite po barvi lave. Rumena in svetlo oranžna veljata za najbolj vroči in imata temperaturo 1000 °C in več. Temno rdeča je razmeroma hladna, s temperaturami od 650 do 800 °C.
10. Edina črna lava se nahaja v tanzanijskem vulkanu Ol Doinyo Lengai. Kot je navedeno zgoraj, je sestavljen iz karbonatov, ki mu dajejo temen odtenek. Tokovi lave na vrhu so precej hladni - s temperaturo največ 540 °C. Ko se ohladijo, postanejo srebrne barve in ustvarjajo bizarne pokrajine okoli vulkana.
11. Na pacifiškem ognjenem obroču vulkani izbruhnejo predvsem silicijevo lavo, ki ima viskozno konsistenco in se strdi v ustju gore ter ustavi njen izbruh. Nato pod pritiskom zamrznjen čep izbije iz kraterja, kar povzroči močno eksplozijo.
12. Glede na raziskave je bil naš planet v zgodnjih dneh svojega obstoja prekrit z oceani lave, večplastne strukture.
13. Ko lava teče po pobočjih navzdol, se ohlaja neenakomerno, zato včasih znotraj tokov nastanejo lavine cevi. Dolžina teh cevi lahko doseže več kilometrov, notranja širina pa 14–15 metrov.
Lava se razlikuje od vulkana do vulkana. Razlikuje se po sestavi, barvi, temperaturi, nečistočah itd.
Karbonatna lava
Polovica je sestavljena iz natrijevih in kalijevih karbonatov. To je najhladnejša in najbolj tekoča lava na zemlji; teče po tleh kot voda. Temperatura karbonatne lave je le 510-600 °C. Barva vroče lave je črna ali temno rjava, ko pa se ohladi, postane svetlejša in po nekaj mesecih postane skoraj bela. Strjene karbonatne lave so mehke in krhke ter se zlahka raztopijo v vodi. Karbonatna lava teče le iz vulkana Oldoinyo Lengai v Tanzaniji.
Silicijeva lava
Silicijeva lava je najbolj značilna za vulkane pacifiškega ognjenega obroča. Takšna lava je običajno zelo viskozna in včasih zmrzne v kraterju vulkana še pred koncem izbruha in ga tako ustavi. Zamašen vulkan lahko nekoliko nabrekne, nato pa se izbruh nadaljuje, običajno z močno eksplozijo. Barva vroče lave je temna ali črno-rdeča. Strjene silicijeve lave lahko tvorijo črno vulkansko steklo. Takšno steklo dobimo, ko se talina hitro ohladi, ne da bi imela čas za kristalizacijo.
Bazaltna lava
Glavna vrsta lave, ki izbruhne iz plašča, je značilna za oceanske ščitaste vulkane. Polovica je sestavljena iz silicijevega dioksida, polovica iz aluminijevega oksida, železa, magnezija in drugih kovin. Za tokove bazaltne lave je značilna majhna debelina (nekaj metrov) in velika dolžina (več deset kilometrov). Barva vroče lave je rumena ali rumeno-rdeča.
Magma- je naravna, največkrat silikatna, vroča, tekoča talina, ki nastaja v zemeljski skorji ali zgornjem plašču, v velikih globinah, in ob ohlajanju tvori magmatske kamnine. Izbruhana magma je lava.
Vrste magme
Bazalt(mafična) magma se zdi bolj razširjena. Vsebuje približno 50 % silicijevega dioksida, v znatnih količinah so prisotni aluminij, kalcij, železo in magnezij, v manjših količinah pa natrij, kalij, titan in fosfor. Bazaltne magme glede na kemično sestavo delimo na toleitske (prenasičene s kremenom) in alkalno-bazaltne (olivin-bazaltne) magme (premalo nasičene s kremenom, a obogatene z alkalijami).
granit(riolitna, kisla) magma vsebuje 60-65% kremena, ima manjšo gostoto, je bolj viskozna, manj gibljiva in bolj nasičena s plini kot bazaltna magma.
Glede na naravo gibanja magme in mesto, kjer se strdi, ločimo dve vrsti magmatizma: vsiljiv in efuziven. V prvem primeru se magma ohladi in kristalizira v globini, v črevesju Zemlje, v drugem - na zemeljski površini ali v pogojih blizu površine (do 5 km).
11. Magmatske kamnine
Magmatske kamnine so kamnine, ki nastanejo neposredno iz magme (staljene mase pretežno silikatne sestave), kot posledica njenega ohlajanja in strjevanja. Glede na pogoje nastanka ločimo dve podskupini magmatskih kamnin: vsiljiv(globoko), iz latinske besede "intrusio" - izvajanje; efuziven(izlit) iz latinske besede "effusio" - izliv. Vsiljiv(globinske) kamnine nastanejo med počasnim postopnim ohlajanjem magme, ki je vpeta v nižje plasti zemeljske skorje v pogojih povečanega pritiska in visokih temperatur. Sproščanje mineralov iz magme, ko se ohladi, poteka strogo v določenem zaporedju; vsak mineral ima svojo temperaturo nastanka. Najprej nastanejo ognjevzdržni temno obarvani minerali (pirokseni, rogovače, biotit, ...), nato rudni minerali, nato glinenci, zadnji pa se sprosti v obliki kristalov kremena. Glavni predstavniki intruzivnih magmatskih kamnin so graniti, dioriti, sieniti, gabri in peridotiti. Efuzivno (ekstruzivne) kamnine nastanejo, ko se magma ohlaja kot lava na ali blizu površine zemeljske skorje. Po materialni sestavi so efuzivne kamnine podobne globinskim kamninam, nastanejo iz iste magme, vendar pod drugačnimi termodinamičnimi pogoji (tlak, temperatura itd.). Na površini zemeljske skorje se magma v obliki lave ohladi veliko hitreje kot na neki globini od nje. Glavni predstavniki efuzivnih magmatskih kamnin so obsidiani, tufi, plovec, bazalti, andeziti, trahiti, lipariti, daciti, rioliti. Glavne značilnosti efuzivnih (izlitih) magmatskih kamnin, ki jih določa njihov izvor in pogoji nastanka: Za večino vzorcev zemlje je značilna nekristalna, drobnozrnata struktura s posameznimi kristali, vidnimi očesu; Za nekatere vzorce tal je značilna prisotnost praznin, por in lis; v nekaterih vzorcih tal je nekaj vzorcev v prostorski orientaciji komponent (barva, ovalne praznine itd.). kamnine med seboj določajo pogoji njihovega nastanka in materialna sestava magme, ki se kaže v njihovi različni barvi (svetla – temna) in sestavi komponent. Kemijska razvrstitev temelji na odstotku kremena (SiO2) v kamnini. Po tem indikatorju ločimo ultrakisle, kisle, srednje, bazične in ultrabazične kamnine. |
Vrste vulkanov
- Havajski tip vulkanov. Ti vulkani ne kažejo znatnega sproščanja hlapov in plinov; njihova lava je tekoča.
- Strombolian tip vulkanov. Tudi ti vulkani imajo tekočo lavo, vendar oddajajo veliko hlapov in plinov, ne oddajajo pa pepela; Ko se lava ohladi, postane valovita.
- Vulkani, kot je Vezuv za katero je značilna bolj viskozna lava, hlapi, plini, vulkanski pepel in drugi trdni produkti izbruha se sproščajo v izobilju. Ko se lava ohladi, postane kockasta.
- Pelejski tip vulkanov. Zelo viskozna lava povzroči močne eksplozije s sproščanjem vročih plinov, pepela in drugih produktov v obliki žgočih oblakov, ki uničijo vse na svoji poti itd.
Havajski tip vulkanov
Vulkani havajskega tipa Med izbruhom mirno in obilno izlijejo samo tekočo lavo. To so vulkani Havajskih otokov. Havajski vulkani, katerih osnova leži na oceanskem dnu na globini približno 4600 metrov, so nedvomno posledica močnih podvodnih izbruhov. O moči teh izbruhov lahko sodimo po dejstvu, da absolutna višina ugaslega vulkana Mauna Kea (t.i. "bele gore") sega od oceanskega dna. 8828 metrov (relativna višina vulkana 4228 metrov). Najbolj znani sta Mauna Loa, sicer »visoka gora« (4168 metrov) in Kilauea (1231 metrov). Kilauea ima ogromen krater - 5,6 kilometrov dolg in 2 kilometra širok. Na dnu, na globini 300 metrov, leži kipeče jezero lave. Ob izbruhih se na njej oblikujejo močni fontani lave, visoki do 280 metrov, s premerom približno 30 metrov. Vulkan Kilauea. Kapljice tekoče lave, vržene na takšno višino, se v zraku raztegnejo v tanke niti, ki jih domorodno prebivalstvo imenuje "lasje Pele" - boginje ognja starodavnih prebivalcev Havajskih otokov. Tokovi lave med izbruhom Kilauea so včasih dosegli ogromne velikosti - do 60 kilometrov v dolžino, 25 kilometrov v širino in 10 metrov v debelino.Strombolian tip vulkanov
Strombolian tip vulkanov izpuščajo predvsem plinaste produkte. Na primer vulkan Stromboli (visok 900 metrov) na enem od Eolskih otokov (severno od Mesinske ožine, med otokom Sicilija in Apeninskim polotokom).Vulkan Stromboli na istoimenskem otoku. Ponoči odsev njegove ognjene odprtine v stebru hlapov in plinov, jasno viden na razdalji do 150 kilometrov, služi kot naravni svetilnik za mornarje. Še en naravni svetilnik v Srednji Ameriki ob obali El Salvadorja je vulkan Tsalko, ki je splošno znan med mornarji po vsem svetu. Nežno vsakih 8 minut oddaja steber dima in pepela, ki se dvigne 300 metrov. Na temnem tropskem nebu je učinkovito osvetljen s škrlatnim sijajem lave.
Vulkani, kot je Vezuv
Najbolj popolno sliko izbruha dajejo vulkani te vrste. Pred vulkanskim izbruhom se običajno pojavi močan podzemni hrup, ki spremlja udarce in tresljaje potresov. Iz razpok na pobočjih vulkana se začnejo sproščati dušilni plini. Poveča se sproščanje plinastih produktov - vodne pare in različnih plinov (ogljikov dioksid, žveplov dioksid, hidroklorid, vodikov sulfid in mnogi drugi). Ne sproščajo se le skozi krater, ampak tudi iz fumarolov (fumarole je izpeljanka iz italijanske besede "fumo" - dim). Oblaki pare skupaj z vulkanskim pepelom se dvigajo več kilometrov v ozračje. Gmote svetlo sivega ali črnega vulkanskega pepela, ki predstavljajo drobne koščke strjene lave, se prenašajo na tisoče kilometrov. Pepel Vezuva na primer doseže Carigrad in Severno Ameriko. Črni oblaki pepela zakrijejo sonce in svetel dan spremenijo v temno noč. Močna električna napetost zaradi trenja delcev pepela in hlapov se kaže v električnih razelektritvah in grmenju. Hlapi, dvignjeni na veliko višino, se kondenzirajo v oblake, iz katerih se namesto dežja izlijejo potoki blata. Iz vulkanskega ustja se mečejo vulkanski pesek, kamni različnih velikosti, pa tudi vulkanske bombe - zaobljeni kosi lave, zamrznjeni v zraku. Končno se iz kraterja vulkana pojavi lava, ki kot ognjeni potok dere po pobočju.Vulkan iste vrste - Klyuchevskaya Sopka
Tako sliko izbruha vulkana te vrste - Klyuchevskaya Sopka 6. oktobra 1737 prenaša (podrobneje:), prvi ruski raziskovalec Kamčatke, akad. S. P. Krasheninnikov (1713-1755). Med študijem na Ruski akademiji znanosti v letih 1737-1741 je sodeloval pri odpravi na Kamčatko.Vsa gora se je zdela kot vroč kamen. Plameni, ki so bili v njej vidni skozi špranje, so včasih s strašnim hrupom drveli navzdol kot ognjene reke. V gori je bilo slišati grmenje, treskanje in grmenje, kakor od močnega meha, od katerega so se tresli vsi bližnji kraji.Sodobni opazovalec daje nepozabno sliko izbruha istega vulkana v noči na novo leto 1945:
Zdelo se je, da je oster oranžno-rumen stožec plamena, kilometer in pol visok, prebil oblake plinov, ki so se v ogromni masi dvignili iz kraterja vulkana do približno 7000 metrov. Z vrha ognjenega stožca so v neprekinjenem toku padale vroče vulkanske bombe. Bilo jih je toliko, da so dajale vtis pravljičnega ognjenega snežnega meteža.Slika prikazuje vzorce različnih vulkanskih bomb - to so kepe lave, ki so prevzele določeno obliko. Z vrtenjem med letom pridobijo okroglo ali vretenasto obliko.
- Vulkanska bomba sferične oblike - vzorec iz Vezuva;
- Tras - porozni trahitni tuf - primerek iz Eichel, Nemčija;
- Vulkanska bomba vretenaste oblike - vzorec iz Vezuva;
- Lapilli - majhne vulkanske bombe;
- Inkrustirana vulkanska bomba - primerek iz južne Francije.
Pelejski tip vulkanov
Pelejski tip vulkanov predstavlja še bolj grozno sliko. Zaradi strašne eksplozije se velik del stožca nenadoma razprši v zrak in prekrije sončno svetlobo z neprepustno meglico. To je bil izbruh. V to vrsto spada tudi japonski vulkan Bandai-San. Več kot tisoč let je veljal za izumrlega, nenadoma pa je leta 1888 velik del njegovega 670 metrov visokega stožca poletel v zrak.Vulkan Bandai-san. Prebujanje vulkana iz dolgega počitka je bilo grozno:
udarni val je ruval drevesa in povzročil strašno uničenje. Razpršene kamnine so ostale v atmosferi v gosti tančici 8 ur in zakrivale sonce, svetel dan pa se je umaknil temni noči ... Izpusta tekoče lave ni bilo.Ta vrsta vulkanskega izbruha pelejskega tipa je razložena z prisotnost zelo viskozne lave, ki preprečuje izpust hlapov in plinov, nabranih pod njim.
Rudimentarne oblike vulkanov
Poleg naštetih vrst obstajajo rudimentarne oblike vulkanov, ko je bil izbruh omejen na preboj le hlapov in plinov na površje zemlje. Te rudimentarne vulkane, imenovane "maars", najdemo v zahodni Nemčiji blizu Eifela. Njihovi kraterji so običajno napolnjeni z vodo in v tem pogledu so maari podobni jezerom, obdanim z nizkim obzidjem iz kamnitih drobcev, ki jih je izvrgla vulkanska eksplozija. Dno maarja zapolnjujejo tudi drobci kamnin, globlje pa se začne starodavna lava. Najbogatejša nahajališča diamantov v Južni Afriki, ki se nahajajo v starodavnih vulkanskih kanalih, so v naravi videti kot maarju podobne tvorbe.Vrsta lave
Glede na vsebnost silicijevega dioksida so razvrščeni kisle in bazične lave. V prvem njegova količina doseže 76%, v drugem pa ne presega 52%. Kisle lave Odlikuje jih svetla barva in nizka specifična teža. So bogati s hlapi in plini, viskozni in neaktivni. Ko se ohladijo, tvorijo tako imenovano blok lavo.Osnovne lave, nasprotno, so temne barve, taljive, imajo malo plinov, imajo visoko mobilnost in pomembno specifično težo. Ko se ohladijo, jih imenujemo "valovite lave".
Lava vulkana Vezuv
Kemična sestava lave se razlikuje ne le med vulkani različnih vrst, ampak tudi med istim vulkanom glede na obdobja izbruhov. Torej, npr. Vezuv v sodobnem času izliva lahke (kisle) trahitne lave, medtem ko je starejši del vulkana, tako imenovana Somma, sestavljen iz težkih bazaltnih lav.Hitrost gibanja lave
Povprečje hitrost gibanja lave- pet kilometrov na uro, v nekaterih primerih pa se je tekoča lava premikala s hitrostjo 30 kilometrov na uro. Razlita lava se kmalu ohladi in na njej nastane gosta skorja, podobna žlindri. Zaradi slabe toplotne prevodnosti lave je povsem mogoče hoditi po njej, kot po ledu zamrznjene reke, tudi ko se tok lave premika. Vendar pa lava v notranjosti dolgo časa ostane pri visoki temperaturi: kovinske palice, spuščene v razpoke hladilnega toka lave, se hitro stopijo. Pod zunanjo skorjo se počasno gibanje lave nadaljuje še dolgo - opazili so jo v toku pred 65 leti, sledove toplote pa so v enem primeru zaznali celo 87 let po izbruhu.Temperatura toka lave
Sedem let po izbruhu leta 1858 je lava Vezuva še vedno vsebovala temperatura pri 72°. Za Vezuv je bila določena začetna temperatura lave 800-1000°, lava kraterja Kilauea (Havajski otoki) pa 1200°. V zvezi s tem je zanimivo videti, kako sta dva raziskovalca na vulkanološki postaji Kamčatka merila temperaturo toka lave.Da bi opravili potrebne raziskave, so skočili na premikajočo se skorjo toka lave in tvegali svoja življenja. Na nogah so imeli azbestne škornje, ki so slabo prevajali toploto. Čeprav je bil hladen november in je pihal močan veter, so mi noge tudi v azbestnih škornjih še vedno tako grele, da sem moral izmenično stati na eni ali drugi nogi, da se je podplat vsaj malo ohladil. Temperatura skorje lave je dosegla 300°. Pogumni raziskovalci so nadaljevali z delom. Končno jim je uspelo prebiti skorjo in izmeriti temperaturo lave: na globini 40 centimetrov od površja je bila 870°. Ko so izmerili temperaturo lave in vzeli vzorec plina, so varno skočili na zamrznjeno stran toka lave.Zaradi slabe toplotne prevodnosti skorje lave se temperatura zraka nad tokom lave tako malo spremeni, da drevesa še naprej rastejo in cvetijo tudi na majhnih otokih, ki jih obrobljajo kraki svežega toka lave. Izlitje lave se ne dogaja le skozi vulkane, ampak tudi skozi globoke razpoke v zemeljski skorji. Na Islandiji so tokovi lave zamrznjeni med plastmi snega ali ledu. Lava, ki zapolnjuje razpoke in praznine v zemeljski skorji, lahko ohranja svojo temperaturo več sto let, kar pojasnjuje prisotnost topli vrelci na vulkanskih območjih.
Vulkanska dejavnost, eden najnevarnejših naravnih pojavov, pogosto prinaša ogromne katastrofe ljudem in nacionalnemu gospodarstvu. Zato je treba upoštevati, da čeprav vsi aktivni vulkani ne povzročajo nesreč, je lahko vsak od njih tako ali drugače vir negativnih dogodkov, vulkanski izbruhi so različno močni, a le tisti, ki jih spremljajo izgube življenj, uvrščamo med katastrofalne in materialne.
Splošne ideje o vulkanizmu
"Vulkanizem je pojav, zaradi katerega so se v geološki zgodovini oblikovale zunanje lupine Zemlje - skorja, hidrosfera in atmosfera, torej življenjski prostor živih organizmov - biosfera." To mnenje izraža večina vulkanologov, vendar to še zdaleč ni edina ideja o razvoju geografskega ovoja. Vulkanizem zajema vse pojave, povezane z izbruhom magme na površje. Ko je magma globoko v zemeljski skorji pod visokim pritiskom, ostanejo vse njene plinske komponente v raztopljenem stanju. Ko se magma premika proti površju, se tlak zmanjša, začnejo se sproščati plini in posledično se magma, ki se izliva na površje, bistveno razlikuje od prvotne. Da bi poudarili to razliko, se magma, ki teče na površje, imenuje lava. Proces izbruha se imenuje eruptivna aktivnost.
Slika 1. Izbruh gore St. Helens
Vulkanski izbruhi se pojavljajo različno, odvisno od sestave produktov izbruha. V nekaterih primerih izbruhi potekajo mirno, plini se sproščajo brez velikih eksplozij, tekoča lava pa prosto teče na površje. V drugih primerih so izbruhi zelo siloviti, spremljajo jih močne eksplozije plina in stiskanje ali izlivanje razmeroma viskozne lave. Izbruhi nekaterih vulkanov so sestavljeni le iz velikih eksplozij plina, zaradi česar nastanejo ogromni oblaki plina in vodne pare, nasičeni z lavo, ki se dvigajo v ogromne višine. Po sodobnih konceptih je vulkanizem zunanja, tako imenovana efuzivna oblika magmatizma - proces, povezan s premikanjem magme iz notranjosti Zemlje na njeno površino.
V globini od 50 do 350 km se v debelini našega planeta oblikujejo žepi staljene snovi – magme. Vzdolž območij drobljenja in prelomov zemeljske skorje se magma dviga in izliva na površje v obliki lave (od magme se razlikuje po tem, da skoraj ne vsebuje hlapnih komponent, ki se ob padcu tlaka ločijo od magme in gredo Na mestih izbruha se pojavijo lava in tokovi, vulkani-gore, sestavljeni iz lav in njihovih razpršenih delcev - piroklasti, na podlagi vsebnosti glavne komponente - silicijevega oksida, magme in vulkanskih kamnin, ki jih tvorijo - vulkani. delimo na ultrabazične (silicijev oksid manj kot 40%), bazične (40-52%), vmesne (52-65%), kisle (65-75%). Najpogostejša je bazična ali bazaltna magma.
Vrste vulkanov, sestava lav. Razvrstitev glede na naravo izbruha
Razvrstitev vulkanov temelji predvsem na naravi njihovih izbruhov in strukturi vulkanskega aparata. Naravo izbruha pa določajo sestava lave, stopnja njene viskoznosti in mobilnosti, temperatura in količina plinov, ki jih vsebuje. Pri vulkanskih izbruhih se pojavijo trije procesi: 1) efuzivni - izlitje lave in njeno širjenje po zemeljski površini; 2) eksploziv (eksploziv) - eksplozija in izpust velike količine piroklastičnega materiala (trdni produkti izbruha); 3) ekstruzivno - stiskanje ali iztiskanje magmatske snovi na površino v tekočem ali trdnem stanju. V številnih primerih opazimo medsebojne prehode teh procesov in njihovo kompleksno kombinacijo med seboj. Posledično je za številne vulkane značilna mešana vrsta izbruha - eksplozivno-efuzivna, ekstruzivno-eksplozivna, včasih pa se ena vrsta izbruha sčasoma zamenja z drugo. Glede na naravo izbruha se opazi kompleksnost in raznolikost vulkanskih struktur in oblik pojavljanja vulkanskega materiala. Med vulkanskimi izbruhi ločimo: osrednji tip, razpoke in arealne izbruhe.
Slika 2. Havajski tip izbruha
1 - oblak pepela, 2 - fontana lave, 3 - krater, 4 - jezero lave, 5 - fumarole, 6 - tok lave, 7 - plasti lave in pepela, 8 - plast kamnine, 9 - prag, 10 - vod magme, 11 - komora z magmo, 12 - nasip
Vulkani centralnega tipa. Imajo tlorisno obliko, ki je blizu okroglemu, in so predstavljeni s stožci, ščiti in kupolami. Na vrhu je navadno čašasta ali lijakasta vdolbina, imenovana krater (grško »crater«-skleda) Iz kraterja v globino zemeljske skorje teče dovodni kanal magme ali vulkanski krater, ki. ima obliko cevi, skozi katero se magma iz globoke komore dvigne na površje. Med vulkani osrednjega tipa so poligeni, ki so nastali kot posledica večkratnih izbruhov, in monogeni, ki so svojo aktivnost pokazali enkrat.
Poligeni vulkani. Sem spada večina svetovno znanih vulkanov. Enotne in splošno sprejete klasifikacije poligenih vulkanov ni. Različne vrste izbruhov najpogosteje prepoznamo po imenih znanih vulkanov, v katerih se določen proces najbolj značilno manifestira. Efuzivni ali lava vulkani. Prevladujoč proces v teh vulkanih je izliv oziroma izlivanje lave na površje in njeno gibanje v obliki potokov po pobočjih vulkanske gore. Primeri te vrste izbruha vključujejo vulkane na Havajih, Samoi, Islandiji itd.
Slika 3. Plinijski tip izbruha
1 - oblak pepela, 2 - kanal magme, 3 - dež vulkanskega pepela, 4 - plasti lave in pepela, 5 - sloj kamnine, 6 - komora magme
Havajski tip. Havaje tvorijo združeni vrhovi petih vulkanov, od katerih so bili štirje aktivni v zgodovinskih časih (slika 2). Posebej dobro je raziskano delovanje dveh vulkanov: Mauna Loa, ki se dviga skoraj 4200 metrov nad gladino Tihega oceana, in Kilauea, ki je visok več kot 1200 metrov. Lava v teh vulkanih je večinoma bazaltna, lahko gibljiva, visokotemperaturna (približno 12.000). V kraterskem jezeru lava ves čas brbota, njena gladina se zmanjša ali dvigne. Med izbruhi se lava dvigne, njena mobilnost se poveča, napolni celoten krater in tvori ogromno vrelo jezero. Plini se sproščajo razmeroma mirno in tvorijo brizge nad kraterjem, fontane lave, ki se dvigajo v višino od nekaj do sto metrov (redko). S plini razpenjena lava brizga in se strdi v obliki tankih steklenih niti Pelejevih las. Takrat se kratersko jezero razlije in lava se začne prelivati čez njegove robove in v obliki velikih potokov teči po pobočjih vulkana.
Efuzivno pod vodo. Izbruhi so najštevilnejši in najmanj raziskani. Prav tako so omejeni na riftne strukture in se odlikujejo po prevladi bazaltnih lav. Na dnu oceana na globini 2 km ali več je vodni pritisk tako visok, da ne prihaja do eksplozij, kar pomeni, da ne nastajajo piroklasti. Tudi tekoča bazaltna lava se pod pritiskom vode ne razširi daleč, tvori kratka kupolasta telesa ali ozke in dolge tokove, na površini prekrite s stekleno skorjo. Posebnost podvodnih vulkanov, ki se nahajajo na velikih globinah, je obilno sproščanje hidrotermalnih tekočin, ki vsebujejo velike količine bakra, svinca, cinka in drugih neželeznih kovin.
Mešani eksplozivno-efuzivni (plinski-eksplozivni-lava) vulkani. Primeri takih vulkanov so italijanski vulkani: Etna - najvišji vulkan v Evropi (več kot 3263 m), ki se nahaja na otoku Sicilija; Vezuv (približno 1200 m visok), ki se nahaja v bližini Neaplja; Stromboli in Vulcano iz skupine Eolskih otokov v Messinski ožini. Številni vulkani Kamčatke, Kurilskih in Japonskih otokov ter zahodnega dela mobilnega pasu Cordilleran spadajo v isto kategorijo. Lave teh vulkanov so različne - od bazičnih (bazaltnih), andezit-bazaltnih, andezitnih do kislih (liparitnih). Med njimi je običajno razlikovati več vrst.
Slika 4. Subglacialni tip izbruhov
1 - Oblak vodne pare, 2 - Jezero, 3 - Led, 4 - Plasti lave in pepela, 5 - Plast kamnin, 6 - Kroglasta lava, 7 - Magma kanal, 8 - Magma komora, 9 - Nasip
Strombolian tip. Značilnost vulkana Stromboli, ki se dviga v Sredozemskem morju do višine 900 m. Lava tega vulkana je pretežno bazaltne sestave, vendar nižje temperature (1000-1100) kot lava vulkanov na Havajskih otokih, zato. manj mobilni in nasičeni s plini. Izbruhi se pojavljajo ritmično v določenih kratkih intervalih - od nekaj minut do ene ure. Eksplozije plina vržejo vročo lavo na razmeroma majhno višino, ki nato pade na pobočja vulkana v obliki spiralno zvitih bomb in žlindre (poroznih, mehurčastih kosov lave). Značilno je, da se izloči zelo malo pepela. Vulkanski aparat v obliki stožca je sestavljen iz plasti žlindre in strjene lave. Slavni vulkan Izalco spada v isto vrsto.
Vulkani so eksplozivni (plinsko-eksplozivni) in ekstruzivno-eksplozivni. V to kategorijo sodijo številni vulkani, v katerih prevladujejo veliki plinsko-eksplozivni procesi, pri katerih se sproščajo velike količine trdnih produktov izbruha, skoraj brez izliva lave (ali pa v omejenih količinah). Ta narava izbruha je povezana s sestavo lav, njihovo viskoznostjo, relativno nizko mobilnostjo in visoko nasičenostjo s plini. V številnih vulkanih so hkrati opazovani plinsko eksplozivni in ekstruzivni procesi, izraženi v iztiskanju viskozne lave in oblikovanju kupol in obeliskov, ki se dvigajo nad kraterjem.
Pelejski tip. Posebej izrazit je bil v vulkanu Mont Pele na otoku. Martinik, del skupine Malih Antilov. Lava tega vulkana je pretežno srednja, andezitna, zelo viskozna in nasičena s plini. Ko se strdi, tvori trden čep v kraterju vulkana, ki preprečuje prosto uhajanje plina, ki, ko se nabira pod njim, ustvarja zelo visoke pritiske. Lava se iztisne v obliki obeliskov in kupol. Izbruhi se pojavijo kot silovite eksplozije. Pojavijo se ogromni oblaki plinov, prenasičeni z lavo. Ti vroči (s temperaturami nad 700-800) plinsko-pepelni plazovi se ne dvignejo visoko, ampak se z veliko hitrostjo kotalijo po pobočjih vulkana in uničijo vse živo na svoji poti.
Slika 5. Vulkanska aktivnost v Anak Krakatau, 2008
vrsta Krakatoa. Identificiran po imenu vulkana Krakatoa, ki se nahaja v ožini Sunda med Javo in Sumatro. Ta otok je bil sestavljen iz treh zlitih vulkanskih stožcev. Najstarejši med njimi, Rakata, je sestavljen iz bazaltov, druga dva, mlajša, pa sta andezita. Ti trije združeni vulkani se nahajajo v starodavni, ogromni podmorski kalderi, ki je nastala v prazgodovini. Do leta 1883 Krakatoa ni bila aktivna 20 let. Leta 1883 se je zgodil eden največjih katastrofalnih izbruhov. Začelo se je z zmernimi eksplozijami v maju, po nekaj prekinitvah pa so se spet nadaljevale junija, julija in avgusta s postopnim naraščanjem intenzivnosti. 26. avgusta sta odjeknili dve veliki eksploziji. Zjutraj 27. avgusta se je zgodila ogromna eksplozija, ki so jo slišali v Avstraliji in na otokih v zahodnem Indijskem oceanu na razdalji 4000-5000 km. Oblak vročega plina in pepela se je dvignil do višine približno 80 km. Ogromni valovi do 30 m visoki, ki so nastali zaradi eksplozije in tresenja Zemlje, imenovani cunamiji, so povzročili veliko uničenje na sosednjih otokih Indonezije; z obal Jave in Sumatre so odplavili približno 36 tisoč ljudi. Ponekod so uničenje in žrtve povezali z udarnim valom ogromne moči.
Tip Katmai. Odlikuje ga ime enega od velikih vulkanov na Aljaski, blizu katerega vznožja je leta 1912 prišlo do velikega eksplozivnega izbruha plina in usmerjenega sproščanja plazov ali tokov vroče plinsko-piroklastične mešanice. Piroklastični material je imel felzično, riolitno ali andezit-riolitno sestavo. Ta vroča mešanica plina in pepela je napolnila 23 km dolgo globoko dolino, ki se nahaja severozahodno od vznožja gore Katmai. Na mestu nekdanje doline je nastala približno 4 km široka ravnina. Dolga leta so iz toka, ki jo je napolnil, opazovali množične izpuste visokotemperaturnih fumarolov, zaradi česar so jo poimenovali »Dolina deset tisoč dimov«.
Subglacialni pogled na izbruhe(slika 4) je možno v primeru, ko se vulkan nahaja pod ledom ali celotnim ledenikom. Takšni izbruhi so nevarni, ker povzročajo močne poplave, pa tudi zaradi kroglaste lave. Do danes je znanih le pet takih izbruhov, kar pomeni, da so zelo redki pojavi.
Monogeni vulkani
Vrsta Maar. Ta vrsta združuje le nekoč izbruhle vulkane in zdaj izumrle eksplozivne vulkane. V reliefu so predstavljeni z ravnimi kotlinami v obliki krožnikov, uokvirjenimi z nizkim obzidjem. Jaški vsebujejo vulkansko žlindro in drobce nevulkanskih kamnin, ki sestavljajo to ozemlje. V navpičnem prerezu ima krater videz lijaka, ki je v spodnjem delu povezan z odprtino v obliki cevi ali eksplozivno cevjo. Sem spadajo vulkani centralnega tipa, ki nastanejo med enim samim izbruhom. Gre za plinsko eksplozivne izbruhe, ki jih včasih spremljajo efuzivni ali ekstruzivni procesi. Posledično se na površju oblikujejo majhni stožci pepela ali pepelne lave (od desetine do nekaj sto metrov višine) z vdolbino kraterja v obliki krožnika ali sklede.
Tako številne monogene vulkane opazimo v velikem številu na pobočjih ali ob vznožju velikih poligenih vulkanov. Med monogene oblike sodijo tudi plinsko eksplozivni kraterji z dovodno cevjo podobnim kanalom (vent). Nastanejo z eno eksplozijo plina velike sile. Cevi z diamanti sodijo v posebno kategorijo. Eksplozijske cevi, imenovane diatremi (grško "dia" - skozi, "tram" - luknja, luknja), so splošno znane v Južni Afriki. Njihov premer se giblje od 25 do 800 metrov, zapolnjeni so s svojevrstno brečasto vulkansko kamnino, imenovano kimberlit (po mestu Kimberley v Južni Afriki). Ta kamnina vsebuje ultramafične kamnine - peridotite, ki vsebujejo granate (pirop je satelit diamanta), značilne za zgornji plašč Zemlje. To kaže na nastanek magme pod površjem in njen hiter dvig na površje, ki ga spremljajo eksplozije plina.
Izbruhi razpok
Omejeni so na velike napake in razpoke v zemeljski skorji, ki igrajo vlogo kanalov magme. Izbruh, zlasti v zgodnjih fazah, se lahko pojavi vzdolž celotne tašče ali posameznih delov njenih odsekov. Nato se vzdolž prelomnice ali razpoke pojavijo skupine tesnih vulkanskih središč. Izbruhana glavna lava po strjevanju tvori bazaltne pokrove različnih velikosti s skoraj vodoravno površino. V zgodovinskih časih so podobne močne razpokane izbruhe bazaltne lave opazili na Islandiji. Razpokani izbruhi so zelo razširjeni na pobočjih velikih vulkanov. O spodaj so očitno široko razviti v prelomih vzhodnopacifiškega vzpona in v drugih mobilnih conah Svetovnega oceana. Posebej pomembni izbruhi razpok so se zgodili v preteklih geoloških obdobjih, ko so nastali debeli pokrovi lave.
Arealni tip izbruha. Ta vrsta vključuje ogromne izbruhe številnih bližnjih vulkanov centralnega tipa. Pogosto so omejene na majhne razpoke ali njihova presečišča. Med procesom izbruha nekatera središča odmrejo, druga pa nastanejo. Arealni tip izbruha včasih pokriva velika območja, kjer se produkti izbruha združijo in tvorijo neprekinjene pokrove.