Vulkāni ir dažādu formu un izmēru, sākot no parastajiem plēkšņu konusu vulkāniem, kas veidojas no atkārtotiem izvirdumiem un lavas kupoliem, kas uzkrājas virs vulkāniskajām ventilācijas atverēm, līdz plaša vairoga vulkāniem un saliktajiem vulkāniem. Lai arī tie atšķiras pēc struktūras un izskata, tiem visiem ir divas lietas. No vienas puses, tie visi ir satriecoši dabas spēki, kas gan biedē, gan iedvesmo.
No otras puses, visa vulkāniskā darbība ir saistīta ar to pašu pamatprincipu. Būtībā visi izvirdumi ir magmas rezultāts, kas rodas, zem zemes virzoties līdz virsmai, kur tā izvirzās kā lava, pelni un klints. Bet kādi mehānismi virza šo procesu? Kas tieši padara izkausēto iežu pacelšanos no Zemes iekšienes un eksplodēt uz ainavu?
Lai saprastu, kā vulkāni izvirdās, vispirms jāapsver Zemes uzbūve. Pašā augšpusē atrodas litosfēra, Zemes attālākie slāņi, kas sastāv no augšējās mantijas un garozas. Garoza veido nelielu Zemes tilpumu, sākot no 10 km biezuma okeāna dibenā līdz maksimāli 100 km kalnu reģionos. Tas ir auksts un stingrs, un to galvenokārt veido silikāta ieži.
Zem garozas Zemes apvalks ir sadalīts dažāda biezuma sekcijās, pamatojoties uz to seismoloģiju. Tās sastāv no augšējās mantijas, kas stiepjas no 7–35 km (4,3 līdz 21,7 jūdzes) dziļuma līdz 410 km (250 jūdzēm); pārejas zona, kas svārstās no 410–660 km (250–410 jūdzes); apakšējā mantija, kas ir no 660–2 891 km (410–1 796 jūdzes); un serdeņa – mantijas robeža, kas ir vidēji ~ 200 km (120 jūdzes) bieza.
Apvalku reģionā apstākļi krasi mainās no garozas. Spiediens ievērojami palielinās, un temperatūra var sasniegt līdz 1000 ° C, kas padara iežu pietiekami viskozu, lai tas izturētos kā šķidrums. Īsāk sakot, tā elastīgi izjūt laika skalas tūkstošiem gadu vai vairāk. Šī viskozā, izkausētā klints uzkrājas plašās kamerās zem Zemes garozas.
Tā kā šī magma ir mazāk blīva nekā apkārtējā klints, tā “peld” līdz virsmai, meklējot mantijas plaisas un vājās vietas. Kad tas beidzot nonāk virsmā, tas eksplodē no vulkāna virsotnes. Kad tas atrodas zem virsmas, izkausēto iežu sauc par magmu. Sasniedzot virsmu, tas izdalās kā lava, pelni un vulkāniski ieži.
Ar katru izvirdumu ap vulkāniskās atveres veidojas ieži, lava un pelni. Izvirduma raksturs ir atkarīgs no magmas viskozitātes. Kad lava plūst viegli, tā var tālu nokļūt un radīt plašus vairoga vulkānus. Kad lava ir ļoti bieza, tā izveido pazīstamāku konusa vulkāna formu (aka. Plēves konusa vulkāns). Kad lava ir ārkārtīgi bieza, tā var uzkrāties vulkānā un eksplodēt (lavas kupoli).
Vēl viens mehānisms, kas virza vulkānismu, ir kustība, kurai pakļauta garoza. Lai to sadalītu, litosfēra tiek sadalīta vairākās plāksnēs, kuras pastāvīgi atrodas kustībā virs mantijas. Dažreiz plāksnes saduras, atdalās vai slīd viena otrai blakus; kā rezultātā konverģējošās robežas, atšķirīgās robežas un pārveidojamās robežas. Šī aktivitāte veicina ģeoloģisko aktivitāti, kas ietver zemestrīces un vulkānus.
Pirmajā gadījumā bieži rodas subdukcijas zonas, kur smagāka plāksne slīd zem vieglākas plāksnes - veidojot dziļu tranšeju. Šī subdukcija maina blīvo mantiju peldošā magmā, kas caur garozu paceļas līdz Zemes virsmai. Miljonu gadu laikā šī pieaugošā magma rada virkni aktīvu vulkānu, kas pazīstami kā vulkāna loka.
Īsāk sakot, vulkānus virza spiediens un siltums mantijā, kā arī tektoniskā aktivitāte, kas izraisa vulkānu izvirdumus un ģeoloģisko atjaunošanos. Vulkānu izvirdumu izplatība noteiktos pasaules reģionos, piemēram, Klusā okeāna uguns gredzenā, arī dziļi ietekmē vietējo klimatu un ģeogrāfiju. Piemēram, šādi reģioni parasti ir kalnaini, ar bagātīgu augsni un periodiski piedzīvo jaunu zemes masu veidošanos.
Mēs šeit Space Magazine esam rakstījuši daudzus rakstus par vulkāniem. Lūk, kādi ir dažādi vulkānu veidi ?, Kas ir dažādas vulkāna daļas ?, 10 interesanti fakti par vulkāniem ?, Kas ir Klusā okeāna uguns gredzens ?, Olympus Mons: lielākais Saules sistēmas vulkāns.
Vai vēlaties vairāk resursu uz Zemes? Šī ir saite uz NASA lapu Cilvēku kosmosa lidojums, un šeit ir NASA redzamā Zeme.
Mēs esam ierakstījuši arī astronomijas filmas par Zemi epizodi, kas ir daļa no mūsu tūres caur Saules sistēmu - epizode 51: Zeme.
