Mis on vulkaan?

Vulkaanid on planeedi kooriku purunemised, mis tekivad magma või sulatatud kivimi tõttu. Magma koguneb pinna lähedal olevasse magmakambrisse. Kambris magmast vabanev gaas tekitab kambris rõhu, mis lõpuks tekitab kivimis purunemise, mille tulemuseks on vulkaanipurse.

Mõni vulkaan tekitab plahvatusohtlikumaid purskeid ja tekitab rohkem prahti. Teised tekitavad purseid, mille tulemuseks on rohkem laavavooge. Vulkaane leidub paljudes Päikesesüsteemi planeedikehades, sealhulgas Maal, Marsil, Io ja Veenusel. Samuti on tõendeid krüovolkaanide, vulkaanide, mis purskavad niisuguseid lenduvaid aineid nagu vesi ja ammoniaak, mis tekitavad kivi asemel jääd, välise Päikesesüsteemi jäistel kehadel nagu Neptuuni kuu Triton ja Saturni kuu Enceladus.

Vulkaanide klassifikatsioon

Vulkaanid võib klassifitseerida mitmel viisil. Kaks vulkaanide klassifitseerimise viisi on purse tüüp ja morfoloogia. Vulkaanide morfoloogilisi tüüpe on palju erinevaid, kuid kolm levinumat tüüpi on kaitsevulkaanid, stratovolkaanid ja tuhkkoonust tekitavad vulkaanid. Samuti on palju erinevaid purske tüüpe. Mõni purse põhjustab rohkem plahvatusi ja prahti. Neid nimetatakse looduslikult plahvatuslikeks pursketeks. Teised pursked tekitavad rohkem laavavooge. Neid nimetatakse eksusioonipurseteks.

Klassifikatsioon morfoloogia järgi

Tuhkatriinud

Tuhkatriinud on suure vulkaani koonusekujulised tuulutusavad, mis on valmistatud vulkaaniliste klaasikildude hunnikutest, näiteks tuulehaugid, mis väljuvad maapinnast pidevate plahvatusohtlike pursete tagajärjel, mille korral sula kivi “sülitatakse” tuulutusavast välja ja kiiresti tahkub. Need vulkaanilised tunnused on tavalised lõhestatud basseinides, kus koorik on õhuke, mis võimaldab magmal hõlpsalt pinda purustada.

Kilbi vulkaanid

Kilbi vulkaanid on kuplikujulised vulkaanid, mis saavad oma nime tulenevalt selle küljele pandud kilbist. Need koosnevad tavaliselt üksteise peale laotud järjestikustest laavavooludest. Mauna Kea Hawaiil ja Tharsise vulkaanid Marsi peal on seda tüüpi vulkaanid.

Stratovolkaanid

Need on vulkaanid, mis sisaldavad mitut kihti erinevat tüüpi vulkaanilisi materjale. Need sisaldavad suures koguses vulkaanilisi prahte, nagu näiteks tuhakoonust tootvad vulkaanid, ja ulatuslikke laavavooge, nagu kilp-vulkaanid. Kuulsate stratovolkaanide hulka kuuluvad Fuji mägi, Stromboli ja Saint Helensi mägi.

Klassifikatsioon purske tüübi järgi

Vulkaanipursked varieeruvad sõltuvalt kivimi koostisest, magma hulgast, gaasisisaldusest ja tektoonilisest seadistusest.

Havai pursked

Havai pursked koosnevad peamiselt laavavooludest. Seda tüüpi purse on tavaline vulkaanilistel saartel ja kohtades, kus magmal on eriti mafiline, eriti basaltiline kompositsioon, näiteks ookeani saarte kaared, ja ookeanisaartel levialade lähedal. Havai pursetega seotud magmadel on ka madal gaasisisaldus. Kohad maakeral, kus Havai tüüpi vulkaanipursked on levinud, hõlmavad Islandit, Hawaiid ja muid sarnaseid kohti. Marsi vulkaanid Tharsises, Olympus Mons, Tharsis Montes, Ascreaus Mons ja Arsia Mons on samuti tõenäoliselt Havai stiilis pursked, mis toimusid palju ulatuslikumalt kui nende maapealsed kolleegid.

Stromboli pursked

Stomboolia purse toimub siis, kui magma on vähem mafiline, kuid siiski peamiselt maffiline ja gaasi sisaldus on suurem. Stromboli pursked koosnevad järvistest laava- ja vulkaanipurust, millele järgneb mõne minuti kuni mõne tunni pikkune vaikuse periood. Stromboli stiilis pursketega väga tuntud vulkaan on Stromboli saarel asuv vulkaan, mida on nimetatud „Vahemere tuletorniks“.

Vulkaanide purse

Vulkaanipurse sarnaneb strombooliapurskega, välja arvatud see, et pursked on plahvatusohtlikumad ja purskeid eraldavad vaikuse perioodid on pikemad. Vulkaanipursetes esinevad magmad on rohkem feelikud kui stromboliuse või havai stiilis pursked. Felsiline magma, näiteks rioliit, püüab kinni rohkem gaasi kui mafic magmas ja seetõttu on felsic magmaga vulkaanid tavaliselt plahvatusohtlikumad. See muudab vulkaanipursked suuremaks ja võimsamaks kui Stromboli pursked.

Pliniani pursked

Kõige võimsam levinud purse, mis Maa peal toimub, on Plina purse. Plinian pursked tekivad siis, kui magma on veelgi Felsic vulkaanipursetes ja veelgi rohkem gaasi on lõksus. Pliniani pursked tekitavad vulkaanipragude veerge, mis võivad olla kuni 45 kilomeetrit. Umbes 30 kilomeetri kõrgustel veergudel on pikaajaline mõju kliimale ja seetõttu on need pursked paleoklimaatiliste uuringute jaoks olulised. Plinia pursked said nime Plinius noorem, kes jälgis Pliniuse purset, mis tulenes Vesuuvuse mäest, mis hävitas Pompeii Aasias 79. Teiste kuulsate Pliinide pursete hulka kuuluvad Tambora ja Krakatoa.

Vulkaanide ohud

Aktiivsed vulkaanid esinevad kõige sagedamini aktiivsete plaatide piirides ja levialades. Plaatide piirid, kus vulkaanilisus on kõige tavalisem, on ühtlikud plaatide piirid, näiteks subduktsioonitsoonid, kus ookeaniline plaat on allutatud kas kergema ookeanilise kooriku või mandri kooriku alla, kuna mandri koorik on alati vähem tihe kui ookeaniline koorik. Vulkaanid on levinud ka mandri lõhedes, kus koorik muutub piisavalt õhukeseks, et magma saaks pinda kergesti rikkuda. Nendes piirkondades on vulkaaniline oht suurim.

Pursked võivad olla kohalikele inimkogukondadele väga hävitavad. Vulkaanidest tulenevad ohud hõlmavad massilist raiskamist, tuhakahjusid ja langevat prahti.

Vulkaanidega seotud massiline raiskamine

Mudaliugud

Mudaliugused võivad tekkida siis, kui mass mudasest materjalist eraldub vulkaani nõlvast ja libiseb sidusas üksuses. Sellised mudaliugud võivad olla lähedalasuvate linnade jaoks väga hävitavad.

Mudavood

Mudavoolusid võivad põhjustada ka vulkaanipursked ja need tekivad siis, kui muda käitub vedelikuna, tekitades mudajõge. Mudavood on väga tihedad ja võivad suurel kiirusel rändrahne vedada.

Lahars

Laaarid on muda, vulkaanilise prahi ja vee segud. Nende temperatuur on sadu kraadi Celsiuse järgi ja nad liiguvad väga suure kiirusega. Need on kõige hävitavamad massilise raiskamise vormid, mis on seotud vulkaanipursetega.

Ashfalls

Plahvatusohtlikud vulkaanipursked võivad tekitada rohkesti tuhasuuruseid osakesi, mida tuul suudab väga kaugele kanda. Tuhk võib katta katuseid ja maapinda ning seda on väga raske puhastada. Samuti on vulkaaniline tuhk väga terav ja sakiline ning võib kahjustada auto- ja lennukimootoreid ning loomade ja inimeste kopse.

Langev praht

Plahvatusohtlikes pursetes võivad magma sees juba tahkunud sula kivimid ja mineraalkristallid väljuda suurel kiirusel. Nende suurus varieerub lapilli puhul tuha- ja veerisuurusest plokkide ja pommide korral meetrini või rohkem. Samuti on ohtlik lendav vulkaanipraht, kuna see võib põrkuda nii hoonete ja muude objektidega kui ka inimestega.

Pursete ennustamine

Puhangut ei ole võimalik täpselt ennustada, kuid on märke, mis näitavad, et vulkaanipurse on peatselt toimumas. Nende hulka kuuluvad maavärinakiirid ja vulkaani nõlva punnimine.

Maavärina sülemid

Kui sula kivi liigub läbi pinna all olevate kambrite, võib see põhjustada maavärinaid, kui sula kivim liigub vastu kambri seinu. See ei tähenda tingimata purse toimumist, kuid see tähendab, et sula kivi liigub ja võib liikuda vulkaanilise tuulutusava poole.

Maastiku laienemine

Gaasi ja magma tõttu, mis läheneb peagi purskuva vulkaani pinnale, võib vulkaani nõlv tunduda udune või deformeeruda, kui gaas ja magma suruvad vastu kivi. See punn on tavaliselt tuvastatav ainult kallutusmõõturite abil.

Lähedalasuvate kogukondade hoiatamine

Enamikul vulkaanidest, mis asuvad asustuskeskuste lähedal, on vulkanoloogide meeskonnad, kes jälgivad neid ja hoiatavad võimaliku ohtliku tegevuse eest. Samuti on vulkaanoloogide poolt kasutatud värvikoodiga süsteemi, mis näitab vulkaanipurske ohtlikkuse astet.

Mis on maavärin?

Maavärinad tekivad, kui pinda raputatakse või mingil moel häiritakse maa sisemiste protsesside tõttu. Maavärinad on tavaliselt põhjustatud libisemisest kahe kivikere vahel mööda tõrget. Selle libisemise tagajärjeks on seismilised lained. Sarnased värisemised võivad esineda ka teistel planeetidel.

Maavärina lained

Maavärinate põhjustajaks on kahte tüüpi lained: pinnalained ja kehalained, mis liiguvad läbi Maa sisemuse.

Keha lained

Kaks tüüpi kehalaineid on p-lained ja s-lained.

P-lained

P-lained on pikilained, mis tähendab, et laine põhjustatud võnkumine on paralleelne laine levimisega kivimi kaudu. Nad võivad läbida nii maa tahkeid kui ka vedelaid komponente või mõnda muud planeedikeha. Kui p-lained liiguvad läbi kivimi, siis materjal surutakse laineharjades kokku ja pikeneb künades.

S-lained

S-lained on põiklained, mis tähendab, et nende võnkumine on leviku suhtes risti. S-lained on aeglasemad kui p-lained. Tegelikult tähendab s-laine “s” sekundaarset, p-laines “p” aga primaarset, kuna s-lained saabuvad pärast p-laineid. Erinevalt p-lainetest võivad s-lained liikuda ainult läbi tahke materjali ega liigu vedeliku ega õhu kaudu. Üks põhjus, miks geofüüsikud teavad, et Maal on vedel välistuum, on see, et Maa sisemuses on piirkond, kust seismilised detektorid ei võta vastu ühtegi s-lainet, vaid ainult p-laineid.

Pinnalained

Pinnalained võivad esineda mitmesugusel kujul. Seda tüüpi pinnalained on lained, mis põhjustavad maapinna liikumist külgsuunas, ja lained, mis põhjustavad ka maapinna vertikaalset võnkumist. Pinnalaineid, mis liiguvad maapinnaga külgsuunas, nimetatakse armastuselaineteks. Pinnalaineid, mis põhjustavad ka pinna vertikaalset võnkumist, nimetatakse Rayleighi laineteks.

Maavärinate geoloogilised tingimused

Maavärinad on põhjustatud peamiselt plaatide liikumisest ja tõrgete järgsest liikumisest. Vead on põhiliselt praod maapõues, mis deformeeruvad aktiivselt, kuna mõlemal pool kaljukehi libisevad üksteise vastu. See kivimikehade liikumine on plaatide tektoonika alus.

Maavärinad ja rikked

Maavärinad on tavaliselt põhjustatud kivikehade liikumisest mööda vigu. Maavärinad koonduvad kolme tüüpi riketesse. Tavalised rikked, tagasikäigud ja muutused.

Tavalised rikked

Tavalised vead on tõrked, mille korral kaks tektoonilist plokki või kaljukeha tõmmatakse üksteisest eemale. Need vead ilmnevad pikenduspiirkondades, nagu näiteks vesikonnad ja ookeani keskosas, kus tektoonilised plaadid erinevad üksteisest. Need vead ilmnevad ka teistes planeedikehades, näiteks Marsil Valles Marinerise piirkonnas.

Rikete tagasipööramine

Pöördvead tekivad siis, kui kaks tektoonilist plokki suruvad üksteisele vastu. See võib põhjustada ühe ploki tõuke ülespoole ja teise ploki kohale. Seda tüüpi rike on tavaline subduktsioonitsoonides ja kortsukestega sellistes planetaarsetes kehades nagu Merkuur, Kuu ja Marss, kus planeedi jahtumine on põhjustanud kooriku kokkutõmbumise. Vastupidine rike on seetõttu seotud tihendamisega.

Muutke rikkeid

Teisendusvead tekivad siis, kui kaks tektoonilist plokki liiguvad üksteise suhtes külgsuunas. Transformeerimisvea tuntud näide on San Andrease rike USA-s California osariigis.

Kaldus rikked

Kaldus tõrgetel on seotud tektooniliste plokkide liikumine nii vastupidine / normaalne kui ka teisendav. Enamikul suurematest vigadest on segmendid, mille kaldenurk on erinev.

Kuidas rikked põhjustavad maavärinaid

Kuna tektoonilised plokid liiguvad mööda rikkeid, ei liigu nad pidevalt. Kui klotsid libisevad üksteise vastu, takerduvad nad tõrkepinna seinte eenditele, mida nimetatakse õõnsusteks. Kui nad on kinni jäänud, koguneb rõhk õõnsustesse, kuni lõpuks kivi kaks keha kokku lukustavad õõnsused purunevad või sulavad, põhjustades klotside uuesti libisemise. Niisuguste õmbluste purunemine ja järgnev klotside libisemine põhjustab maavärina.

Maavärinate ennustamine ja mõõtmine

Maavärinate laadi tõttu on peaaegu võimatu ennustada, millal maavärin aset leiab. Parim, mida enamikul juhtudel teha saab, on vältida selliste ehitiste ehitamist, kus tõenäoliselt esinevad maavärinad, näiteks rikete ääres, ja hoonete kavandamist piirkondadesse, kus maavärinad on tavalised nendele vastu pidamiseks.

Richteri skaala

Richteri skaala on skaala, mida kasutatakse maavärina tugevuse arvutamiseks. Maavärina tugevus on sündmuse ajal vabanev energia. Enamik maavärinaid pole kõrgemad kui 9. tugevus. Väga harva tuleb ette 9-magnituudiseid maavärinaid, mis on ühed hävitavamad maavärinad Maa ajaloos. Maavärina tugevust piirab sellega seotud rikke pikkus. Praegu pole Maal viga, mis oleks piisavalt suur, et maavärinat 10. magnituudil üle elada.

Vulkaanide ja maavärinate sarnasused

Nii vulkaanid kui ka maavärinad on seotud rebendiga, mis leiab aset planeedikeha lähedal või selle lähedal asuvas kivis.

Mõlemad on ka geoloogilise päritoluga nähtused, mis kujutavad inimestele tõsist ohtu. Ka vulkaanipurskeid ja maavärinaid on raske ennustada.

Erinevused vulkaanide ja maavärinate vahel

Kuigi vulkaanide ja maavärinate vahel on sarnasusi, on ka olulisi erinevusi, mis hõlmavad järgmist.

  • Maa pinnal tekivad vulkaanid, samal ajal kui maavärinad pärinevad kooriku sügavamast kohast. Vulkaanid on ka planeedipindade tunnusjooned, maavärinad on vaid sündmused, ehkki neid seostatakse teatud omadustega, näiteks riketega. Vulkaanid moodustuvad gaasi ja magma vabanemisel. Maavärinad on põhjustatud liikumisest mööda rikkeid. Vulkaanid põhjustavad uute kivimite moodustumist, samas kui maavärinad põhjustavad lihtsalt kivimit häirivaid laineid. Vulkaanid võivad tuhakahjude, mudasuudmete ja selliste tunnuste nagu süütepiirete tekke kaudu tekitada olulist prahti. Maavärinad tavaliselt ei tekita otseselt olulist prahti, kuid praht tuleneb maavärina põhjustatud häiretest. Vulkaanipurset on võimalik ennustada mõni nädal kuni paar päeva ette, kuigi purske täpset aega ei saa täpselt täpsustada. Maavärina tõenäosust saab ennustada, kuid pole võimalik kindlaks teha, millal maavärin aset leiab, vaid kui tõenäoline, et see mingil hetkel tulevikus aset leiab.

Vulkaan vs maavärin: võrdlusdiagramm

Kokkuvõte vulkaanist vs maavärin

Vulkaanid tekivad, kui magma jõuab pinnale ja põhjustab pinna rebenemist, võimaldades ventilatsiooni moodustumist. Neid klassifitseeritakse paljude tegurite alusel, sealhulgas, kuid mitte ainult, morfoloogia ja purse ulatus. Purske ulatust kontrollivad magma koostis ja selles kinni jäänud gaasi kogus. Maavärinad on tavaliselt põhjustatud kaljukeha libisemisest tõrke korral. Vulkaanid ja maavärinad on sarnased selle poolest, et nad on mõlemad geoloogilise päritoluga ja põhjustavad mõlemaid pinnanähtusi. Samuti kujutavad mõlemad endast olulist ohtu inimestele. Need on erinevad selle poolest, et vulkaanid purskavad protsesside tõttu, mis toimuvad väga lähedal Maa pinnale, samal ajal kui maavärinad on tavaliselt põhjustatud häiretest, mis on sageli pärit vähemalt sadadest meetrit planeedi pinnast. Vulkaanid on ka omadused, mis võivad põhjustada arvukalt seotud sündmusi, samas kui iga maavärin on lihtsalt geoloogiline sündmus. Lisaks põhjustavad vulkaanid uue kivimi moodustumist, maavärinad põhjustavad aga seismilisi laineid ja kivimi raputamist, kuid mitte uute kivimite moodustumist. Samuti võib ennustada, et vulkaanid purskavad mõne päeva kuni nädala jooksul, kuigi täpset aega ei saa teada ja ennustused võivad olla valed, samas kui ennustada saab ainult maavärina tõenäosust. Järgmise maavärina toimumise ajakava on võimatu kindlaks määrata.

Caleb Strom

Viited

  • Bullard, F. M. "Stromboli, Vahemere tuletorn". Alcalde (Texase ülikool) 42 (1954): 284–289.
  • Wilson, Lionel. "Vulkanism päikesesüsteemis." Looduse geoteadus 2,6 (2009): 389.
  • Brand, Brittany D. "EA Parfitt, L. Wilson: Füüsilise vulkanoloogia alused". (2010): 375-375.
  • Kujutise krediit: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d2/Haiti_earthquake_damage.jpg/640px-Haiti_earthquake_damage.jpg
  • Kujutise krediit: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d2/Haiti_earthquake_damage.jpg/640px-Haiti_earthquake_damage.jpg