Vulkanai būna įvairių formų ir dydžių, pradedant nuo įprastų kūginių kūginių ugnikalnių, besikaupiančių iš pakartotinių išsiveržimų, ir lavos kupolų, kurie kaupiasi virš vulkaninių angų, iki plačiaekranių ugnikalnių ir sudėtinių ugnikalnių. Nors jie skiriasi struktūra ir išvaizda, juos visus sieja du dalykai. Viena vertus, jos visos yra nepaprastos gamtos jėgos, kurios ir gąsdina, ir įkvepia.
Kita vertus, visa vulkaninė veikla nulemta to paties pagrindinio principo. Iš esmės visi išsiveržimai yra magmos, kylančios iš žemės paviršiaus, stumiamos į paviršių, kuriame ji išsiveržė kaip lava, pelenai ir uoliena, rezultatas. Bet kokie mechanizmai skatina šį procesą? Dėl ko išlydyta uola iš žemės paviršiaus kyla ir sprogo į kraštovaizdį?
Norint suprasti, kaip ugnikalniai išsiveržė, pirmiausia reikia atsižvelgti į Žemės struktūrą. Pačiame viršuje yra litosfera, tolimiausi Žemės sluoksniai, kuriuos sudaro viršutinė mantija ir pluta. Pluta sudaro mažą Žemės tūrį - nuo 10 km storio vandenyno dugne iki daugiausia 100 km kalnuotuose regionuose. Jis yra šaltas ir standus, o daugiausia susideda iš silikatinių uolienų.
Po pluta Žemės mantija yra padalinta į įvairaus storio skyrius, atsižvelgiant į jų seismologiją. Jas sudaro viršutinė mantija, kuri tęsiasi nuo 7–35 km (nuo 4,3 iki 21,7 mi) gylio iki 410 km (250 mi); pereinamoji zona, kuri svyruoja nuo 410–660 km (250–410 mylių); apatinė mantija, kurios atstumas nuo 660–2,891 km (410–1,796 mi); o šerdies ir mantijos riba, kurios storis vidutiniškai yra ~ 200 km.
Mantijos regione sąlygos drastiškai pasikeičia nuo plutos. Slėgis žymiai padidėja, o temperatūra gali siekti iki 1000 ° C, todėl uoliena yra pakankamai klampi, kad ji elgiasi kaip skystis. Trumpai tariant, ji patiria elastingumą pagal tūkstančius ar daugiau metų. Ši klampi, išlydyta uola kaupiasi didžiulėse kamerose, esančiose po Žemės pluta.
Kadangi ši magma yra mažiau tanki nei aplinkinė uola, ji „plūduriuoja“ iki paviršiaus, ieškodama įtrūkimų ir trūkumų. Kai jis pagaliau pasiekia paviršių, jis sprogsta iš ugnikalnio viršūnės. Išlydyta uola, esanti po paviršiumi, vadinama magma. Patekęs į paviršių, jis išsiveržia kaip lava, pelenai ir vulkaninės uolienos.
Su kiekvienu išsiveržimu aplink ugnikalnio angą kaupiasi akmenys, lava ir pelenai. Išsiveržimo pobūdis priklauso nuo magmos klampumo. Kai lava teka lengvai, ji gali nukeliauti toli ir sukurti plataus skydo ugnikalnius. Kai lava yra labai stora, ji sukuria labiau pažįstamą kūgio ugnikalnio formą (dar vadinamą pūslelio kūgio ugnikalniu). Kai lava yra ypač stora, ji gali susikaupti ugnikalnyje ir sprogti (lavos kupolai).
Kitas vulkanizmą skatinantis mechanizmas yra judesys, kurį patiria pluta. Norėdami ją suskaidyti, litosfera padalinta į keletą plokščių, kurios nuolat juda viršuje. Kartais plokštės susiduria, susitraukia arba slenka viena šalia kitos; dėl to susilieja ribos, skiriasi ribos ir transformuojamos ribos. Ši veikla skatina geologinę veiklą, kuri apima žemės drebėjimus ir ugnikalnius.
Pirmųjų atveju dažnai būna subdukcijos zonos, kai sunkesnė plokštė slysta po lengvesne plokšte - suformuodama gilų griovį. Šis subdukcija tankią mantiją keičia į plūduriuojančią magmą, kuri per plutą kyla į Žemės paviršių. Per milijonus metų ši kylanti magma sukuria aktyvių ugnikalnių, žinomų kaip vulkaninis lankas, seriją.
Trumpai tariant, ugnikalnius lemia slėgis ir šiluma mantijoje, taip pat tektoninis aktyvumas, sukeliantis ugnikalnių išsiveržimus ir geologinį atsinaujinimą. Tam tikruose pasaulio regionuose, tokiuose kaip Ramiojo vandenyno ugnies žiedas, paplitęs ugnikalnių išsiveržimas taip pat daro didelę įtaką vietos klimatui ir geografijai. Pavyzdžiui, tokie regionai paprastai yra kalnuoti, turi turtingą dirvožemį ir periodiškai patiria naujų žemės masių formavimąsi.
Čia „Space Magazine“ esame parašę daug straipsnių apie ugnikalnius. Štai kokie yra skirtingi ugnikalnių tipai ?, Kokios yra skirtingos ugnikalnio dalys ?, 10 įdomių faktų apie ugnikalnius ?, Kas yra Ramiojo vandenyno ugnies žiedas ?, „Olympus Mons“: didžiausias saulės sistemos ugnikalnis.
Norite daugiau išteklių Žemėje? Čia yra nuoroda į NASA žmogaus skraidymo iš kosmoso puslapį, o čia yra NASA matoma žemė.
Mes taip pat įrašėme epizodą apie astronomijos vaidmenis apie Žemę, kaip mūsų kelionės per Saulės sistemą dalį - Episode 51: Earth.
