Типи вулканів Пояснені: Одна Змінна Визначає Форму

Вогневі вершини: чотири типи

Кожна вулканічна порода формує свій вигляд з двох основних компонентів – розплавленого каменю, що піднімається на поверхню, та газів, які намагаються вирватися – проте результати варіюються від майже плоского щитового вулкану до крутого, вибухового стратовулкану. Єдиний фактор, який пояснює більшість відмінностей, це в’язкість магми, яка контролюється переважно вмістом кремнію (SiO2) та розчинених газів: чим більше кремнію, тим довші та більш заплутані молекулярні ланцюги у розплаві, що призводить до густішої, липкої рідини, яка утримує газ під час підйому.

Широкорозплавлені щитові вулкани: базальтова лава, що розтікається

Базальтовий магма має низький вміст кремнезему (зазвичай 45-52%) та низьку в'язкість, порівнянну з густим моторним маслом, а не з відновником, тому вона може розтікатися на кілометри перед затвердінням. Шари тонких, широких потоків утворюють похилу гору з схилами часто менше 10 градусів — Мауна-Лоа та Мауна-Кеа на Гавайських островах були побудовані таким чином протягом приблизно одного мільйона років і є найбільшими вулканами на Землі за об’ємом, незважаючи на те, що їх вершини здаються мало вражаючими здалеку.

Стратовулкани: на схилах утворюються шаруваті конуси, що будуються на основі газів, захоплених під землею.

Андезитні та дацитні магми, багатіші на кремній (приблизно 57-70%), значно більш в’язкі. Вони плавно протистоять виділенню газів, тому тиск накопичується у каналі до кра експлозії, яка чергується з товстими, короткими потоками лави та пірокластичного матеріалу — класична структура «шаркова пиріжна корка», що дає стратовулканам (також відомих як композитним вулканам) їхні круті, симетричні конуси, які можна побачити на горі Mount Fuji, Mount Rainier та Vesuvius. Той самий фактор в’язкості, який створює крутий схил, також робить стратовулкани схильними до раптового структурного обвалу та небезпечних зсувів уламків.

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

Порожнинні конуси та лавові куполи: два кінці однієї осі

Піраміда з попелу утворюється швидко, іноді протягом місяців, за допомогою одного короткого виверження, яке вистрілює газонаповнену, мало в’язку мантію в повітря; уламки (скорія) падають назад навколо отвору та накопичуються під їхнім природним кутом спочинку, приблизно 30-35 градусів, створюючи невеликий, крутий, симетричний пагорб, який рідко перевищує кілька сотень метрів заввишки. На противагу, лавовий купол утворюється, коли мантія надзвичайно в’язка і майже зовсім не тече – вона накопичується безпосередньо над отвором, як зубна паста, що витікає з тюбика, іноді росте помітно протягом годин і іноді обвалюється у швидкі пірокластичні потоки, коли частина стає нестабільною.

Визначення форми як картки небезпеки

Оскільки форма та стилі виверження мають спільне коріння, силует вулкана сам по собі є корисною інформацією про небезпеку: широка, низька щит говорить вам, що очікуйте витікаючих лавових потоків, яких люди зазвичай можуть обійти або перенаправити, а крутий, симетричний конус говорить вам, що очікувати вибухових повітряних стовпів, швидких пірокластичних щільностей та селах, які дають набагато менше попереджень. Саме тому вулканологи класифікують новий або погано вивчений вулкан за його морфологію та виведену магічну композицію до того, як один викид підтвердить цей шаблон.

Frequently asked questions

Спробуйте наживо

Усе, що вище, працює прямо у вашому браузері — відкрийте Volcano Types Explorer і змінюйте параметри під час роботи. Нічого не встановлюється, нічого не завантажується на сервер, уся модель живе в одній вкладці.