Vulkaanid on mitmesuguse kuju ja suurusega, ulatudes tavalistest tuhkakoonuse vulkaanidest, mis kogunevad korduvatest pursketest ja vulkaaniliste õhuavade kohal kuhjuvatest laavakuplidest kuni laia varjestusega vulkaanide ja liitvulkaanideni. Ehkki need erinevad struktuuri ja välimuse poolest, on neil kõigil kaks asja. Ühelt poolt on nad kõik fantastilised loodusjõud, mis nii hirmutavad kui inspireerivad.
Teisalt taandub kogu vulkaaniline tegevus ühele ja samale põhiprintsiibile. Põhimõtteliselt on kõik pursked Maama poolt surutud magma tagajärjeks pinnale, kus see purskab laava, tuha ja kivimina. Millised mehhanismid seda protsessi juhivad? Mis paneb sula kivimi Maa sisemusest tõusma ja maastikule plahvatama?
Vulkaanide purskamise mõistmiseks tuleb kõigepealt arvestada Maa struktuuriga. Kõige ülaosas on litosfäär, Maa välised kihid, mis koosnevad ülemisest vahevööst ja koorikust. Maakoor moodustab Maa väikese osa, ulatudes 10 km paksusest ookeanipõhjast kuni 100 km mägipiirkondades. See on külm ja jäik ning koosneb peamiselt silikaatkivist.
Maakoor on maa seestoloogia põhjal jagatud erineva paksusega lõikudeks. Need koosnevad ülemisest vahevööst, mis ulatub sügavusest 7–35 km (4,3–21,7 mi) kuni 410 km (250 mi); üleminekuala, mis ulatub 410–660 km (250–410 mi); alumine vahevöönd, mis ulatub 660–2 891 km (410–1 796 mi); ja südamiku-vahevööndi piir, mis on keskmiselt ~ 200 km (120 mi) paks.
Vahevöö piirkonnas muutuvad tingimused koorikust järsult. Rõhk tõuseb märkimisväärselt ja temperatuur võib ulatuda kuni 1000 ° C, mis muudab kivimi piisavalt viskoosseks, et see käituks nagu vedelik. Lühidalt, see kogeb elastselt tuhandete aastate või pikemat ajakava. See viskoosne, sulatatud kivim koguneb maapõue all asuvatesse suurtesse kambritesse.
Kuna see magma on vähem tihe kui ümbritsev kivim, "hõljub" see pinna poole, otsides vahevööst pragusid ja nõrkusi. Kui see lõpuks pinnale jõuab, plahvatab see vulkaani tipust. Kui see asub pinna all, nimetatakse sula kivimit magmaks. Pinnale jõudes purskab see kui laava, tuhk ja vulkaanilised kivimid.
Iga purske korral kogunevad vulkaanilise õhuava ümber kivid, laava ja tuhk. Purske laad sõltub magma viskoossusest. Kui laava voolab hõlpsalt, võib see kaugele liikuda ja tekitada laia varjestusega vulkaane. Kui laava on väga paks, loob see tuttavama koonuse vulkaani kuju (aka. Tuhka koonuse vulkaan). Kui laava on eriti paks, võib see vulkaanis koguneda ja plahvatada (laava kuplid).
Teine mehhanism, mis vulkanismi juhib, on liikumine, mille koorik läbib. Selle lagundamiseks jaguneb litosfäär mitmeks plaadiks, mis on vahevöö peal pidevalt liikumises. Mõnikord plaadid põrkuvad, tõmbuvad laiali või libisevad üksteise kõrvale; mille tulemuseks on lähenemispiirid, lahknevad piirid ja piiride teisendamine. See tegevus on see, mis juhib geoloogilist tegevust, sealhulgas maavärinad ja vulkaanid.
Esimeste puhul on sageli tulemuseks subduktsioonitsoonid, kus raskem plaat libiseb kergema plaadi alla - moodustades sügava kraavi. See subduktsioon muudab tiheda vahevöö ujuvaks magmaks, mis tõuseb läbi kooriku Maa pinnale. Miljonite aastate jooksul loob see tõusev magma rea aktiivseid vulkaane, mida nimetatakse vulkaanikaareks.
Lühidalt - vulkaane juhivad vahevöös rõhk ja kuumus, samuti tektooniline aktiivsus, mis põhjustab vulkaanipurskeid ja geoloogilist uuenemist. Vulkaanipursete levimus teatavates maailma piirkondades - näiteks Vaikse ookeani tulerõngas - mõjutab tugevalt ka kohalikku kliimat ja geograafiat. Näiteks on sellised piirkonnad üldiselt mägised, rikka pinnasega ja kogevad perioodiliselt uute maamasside moodustumist.
Oleme siin ajakirjas Space Magazine kirjutanud palju artikleid vulkaanide kohta. Siin on Millised on erinevad vulkaanitüübid ?, Mis on vulkaani erinevad osad ?, 10 huvitavat fakti vulkaanide kohta ?, Mis on Vaikse ookeani tuletõrje ?, Olympus Mons: Päikesesüsteemi suurim vulkaan.
Kas soovite maakeral rohkem ressursse? Siin on link NASA lehele Inimeste kosmoselennud ja siin on NASA nähtav maa.
Päikesesüsteemi kaudu tehtud ringkäigu raames oleme salvestanud ka Maa ümber astronoomialavastuste episoodi - episood 51: Maa.
