Typy wulkanów: wyjaśnienie jednym czynnikiem

Takie same siły, cztery różne konipy

Każdy wulkan tworzy swoją shape z tych samych dwóch składników — ciepłej skraść, która podnosi się do powierzchni, i gazu próbującego uciec z niej — jednak rezultaty rozgrywają się od prawie płaskiego domu wulkanu sztandarowego (shield volcano) do ostrego, eksplozywnego konipy wulkanu strato (stratovolcan). Jedynym zmiennej, która wyjaśnia większość różnorodności, jest viskość magma, której kontroluje głównie zawartość siarki (SiO2) i rozpuszczony gaz: więcej siarki oznacza dłuższe, bardziej skomplikowane łańcuchy molekularne w cieczy, co oznacza gęstszy, kleistski płyn, który opiera się na przepływie i zatrzymuje gaz podczas jego podnoszenia się.

Wulkanowie zasłonkowe: basalt, który płynie przed zastygnięciem

Magma basaltowa ma niską zawartość siarki (zazwyczaj około 45-52%) i płynie przy niskiej viskości, porównywalnej z gęstym olejem motorycznym zamiast glinianem, więc przepływa kilometry przed zastygnięciem. Warstwa po warstwie cienkich, szeroko rozprzestrzeniających się przepływów tworzy łagodnie nachmurzoną górę o often stopniach poniżej 10 — Mauna Loa i Mauna Kea w Hawajach, zbudowane tak przez około milion lat, są największymi wulkanami na Ziemi według objętości, mimo że ich szczyty nie wydają się druzgocące z daleka.

Stratowulkanody: stożki warstwowe zbudowane na zatrzymanym gazie

Magmaty andezytowe i dacetyczne, bogatsze w siarkę (około 57-70%), są znacznie lepiące. Wskutek tego opórstwo do degasowania jest mniejsze, co prowadzi do zbudowy ciśnienia w korycie, które wybuchowo zwolania się w eksplozywnych erupcji alternujących z grubymi, krótkimi strumieniami lava i materiałem pyroklastycznym — typowe warstwowanie stożkowe, które daje stratowulkanom (także nazywanym węglarniczymi wulkanami) ich stromy, symetryczny stożek widoczny na Mount Fuji, Mount Rainier i Wysoczyźnie Vesuwa. Ta sama lepkość, która buduje strome zbocza, sprawia również, że stratowulkanody są podatne na niespodziewane upadki strukturalne i zagrożone wybuchem przesunięcia zbytków.

basalt      SiO2 ~ 45-52%   viscosity ~ 10^1 - 10^2 Pa·s   → shield volcano
andesite    SiO2 ~ 52-63%   viscosity ~ 10^3 - 10^6 Pa·s   → stratovolcano
dacite      SiO2 ~ 63-70%   viscosity ~ 10^6 - 10^9 Pa·s   → stratovolcano / dome
rhyolite    SiO2 ~ 70%+     viscosity ~ 10^8 - 10^11 Pa·s  → lava dome / caldera

  for comparison: honey ~ 10 Pa·s, tar ~ 10^5-10^8 Pa·s at room temperature

Koniczyny wulkanowe i domy lava: dwie końce tego samego osi

Koniczyna formuje się szybko, często w ciągu miesięcy, ze względu na pojedynczy krótki wybuch, który wyrzuca gazowo załadowany, niskowiscosowy magma do powietrza; kawałki (scoria) spadają z powrotem dookoła osady i tworzą stos o naturalnym kącie odpoczynku, około 30-35 stopni, tworząc małą, stojącą, symetryczną górkę rzadko wyższą niż kilka setek metrów. W przeciwieństwie do tego, doma lava powstaje, gdy magma jest tak wiscosyjna, że prawie nie płynie — tworzy się bezpośrednio nad osadą, jak krem zaciskany z pinca, czasami wzrasta widocznie godzinę za godziną i rzadko upada na szybkie przemieszczające się strumienie pyroklastyczne, gdy sekcja staje się niestabilna.

Czytanie kształtu jako mapy zagrożenia

Dzięki temu, że kształt i styl wybuchu mają wspólną przyczynę, sylwetka wulkanu sama w sobie jest przydatną informacją zagrożeniową: szeroki, niski szczyt mówi o spływach płynnej lava, które obywatelstwo może zazwyczaj uniknąć lub odmiernić. Wysoki, symetryczny konus sugeruje wybuchowe kolumny popiołowe, szybkie gazy piroklastyczne i lahary, które dają znacznie mniej ostrzeżeń. To dlatego volcanologowie klasyfikują nowe lub niewystarczająco badane wulcanie według morfologii i przypuszczalnej składu magma przed potwierdzeniem wzoru przez pierwszy wybuch.

Często zadawane pytania

Wypróbuj na żywo

Wszystko powyżej działa bezpośrednio w Twojej przeglądarce — otwórz Volcano Type Comparator i zmieniaj parametry podczas działania. Nic nie jest instalowane ani przesyłane na serwer, cały model działa w jednej karcie.