Vulkaanid on erineva kuju ja suurusega, alates tavalistest tuhakoonusvulkaanidest, mis tekivad korduvatest pursketest, ja vulkaaniavade kohale kuhjuvatest laavakuplitest kuni laiade kilpvulkaanideni ja liitvulkaanideni. Kuigi need erinevad oma struktuuri ja välimuse poolest, jagavad nad kõiki kahte asja. Ühest küljest on nad kõik vinged loodusjõud, mis ühtaegu hirmutavad ja inspireerivad.
Teisest küljest taandub kogu vulkaaniline tegevus samale põhimõttele. Sisuliselt on kõik pursked tingitud sellest, et Maa alt pärit magma surutakse pinnale, kus see purskab laava, tuha ja kivina. Kuid millised mehhanismid seda protsessi juhivad? Mis on täpselt see, mis paneb sulakivi Maa sisemusest üles kerkima ja maastikule plahvatama?
Et mõista, kuidas vulkaanid purskavad, tuleb kõigepealt mõelda Maa struktuurile. Kõige tipus on litosfäär, Maa välimised kihid, mis koosneb ülemisest vahevööst ja maakoorest. Maakoor moodustab väikese osa Maast, ulatudes 10 km paksusest ookeani põhjas kuni 100 km paksuseni mägistes piirkondades. See on külm ja jäik ning koosneb peamiselt silikaatkivimist.
Maa kihid, millel on näha sisemine ja välimine tuum, vahevöö ja maakoor. Krediit: discovermagazine.com
Maakoore all jaguneb Maa vahevöö seismoloogia põhjal erineva paksusega osadeks. Need koosnevad ülemisest vahevööst, mis ulatub 7–35 km (4,3–21,7 miili) kuni 410 km (250 miili) sügavuselt; üleminekutsoon, mis jääb vahemikku 410–660 km (250–410 miili); alumine vahevöö, mille kõrgus on 660–2891 km (410–1796 miili); ja südamiku ja vahevöö piir, mis on keskmiselt ~200 km (120 miili) paks.
Vahevöö piirkonnas muutuvad tingimused maakoorest drastiliselt. Rõhk tõuseb tunduvalt ja temperatuur võib ulatuda kuni 1000 °C-ni, mis muudab kivimi piisavalt viskoosseks, et see käitub nagu vedelik. Lühidalt öeldes kogeb see elastselt tuhandete aastate või pikema aja skaalal. See viskoosne sulakivim koguneb maakoore alla suurtesse kambritesse.
Kuna see magma on ümbritsevast kivist vähem tihe, 'hõljub' see maapinnale, otsides vahevöös lõhesid ja nõrkusi. Kui see lõpuks pinnale jõuab, plahvatab see vulkaani tipust. Kui see on pinna all, nimetatakse sulakivimit magmaks. Pinnale jõudes purskab see välja laava, tuha ja vulkaaniliste kivimitena.
Maa tektoonilised plaadid. Krediit: msnucleus.org
Iga purskega koguneb vulkaaniava ümber kive, laavat ja tuhka. Purske iseloom sõltub magma viskoossusest. Kui laava voolab kergesti, võib see rännata kaugele ja luua laiuvaid kilpvulkaane. Kui laava on väga paks, loob see tuttavama koonusvulkaani kuju (teise nimega tuhakoonuse vulkaan). Kui laava on äärmiselt paks, võib see koguneda vulkaani ja plahvatada (laavakuplid).
Teine vulkanismi käivitav mehhanism on maakoore liikumine. Selle lagundamiseks jagatakse litosfäär mitmeks plaadiks, mis vahevöö tipus pidevalt liiguvad. Mõnikord põrkuvad plaadid kokku, tõmbuvad lahku või libisevad kõrvuti; mille tulemuseks on koonduvad piirid, lahknevad piirid ja teisenduspiirid. See tegevus on see, mis juhib geoloogilist tegevust, mis hõlmab maavärinaid ja vulkaane.
Esimese puhul on sageli tagajärjeks subduktsioonitsoonid, kus raskem plaat libiseb kergema plaadi alla – moodustades sügava kaeviku. See subduktsioon muudab tiheda vahevöö ujuvaks magmaks, mis tõuseb läbi maakoore Maa pinnale. Miljonite aastate jooksul tekitab see tõusev magma rea aktiivseid vulkaane, mida tuntakse vulkaanikaarena.
Vulkaani ristlõige. Krediit: 3dgeography.co.uk
Lühidalt öeldes juhib vulkaane rõhk ja kuumus vahevöös, samuti tektooniline aktiivsus, mis põhjustab vulkaanipurskeid ja geoloogilist uuenemist. Vulkaanipursete levimus teatud maailma piirkondades, näiteks Vaikse ookeani tulerõngas – mõjutab oluliselt ka kohalikku kliimat ja geograafiat. Näiteks on sellised piirkonnad üldiselt mägised, rikkaliku pinnasega ja perioodiliselt kogevad uute maamassiivide teket.
Oleme siin Universe Today'is kirjutanud palju artikleid vulkaanide kohta. Siin on Millised on erinevat tüüpi vulkaanid? , Millised on vulkaani erinevad osad? , 10 huvitavat fakti vulkaanide kohta? , Mis on Vaikse ookeani tulerõngas? , Olympus Mons: Päikesesüsteemi suurim vulkaan .
Kas soovite Maale rohkem ressursse? Siin on link NASA inimeste kosmoselendude leht , ja siin on NASA nähtav Maa .
Oleme Päikesesüsteemi ringreisi raames salvestanud ka episoodi Astronoomia Cast'ist Maast – 51. jagu: Maa .