Вулкани бувають різних форм і розмірів, починаючи від звичайних вулканів конусоподібного конуса, що утворюються від багаторазових вивержень, і куполів лави, що накопичуються над вулканічними отворами, до вулканів широкого щита і складених вулканів. Хоча вони відрізняються за структурою та зовнішнім виглядом, всі вони поділяють дві речі. З одного боку, всі вони є дивовижними силами природи, які і лякають, і надихають.
З іншого боку, вся вулканічна активність зводиться до того самого основного принципу. По суті, всі виверження є результатом витіснення магми з-під Землі на поверхню, де вона вивертається як лава, попіл і скеля. Але які механізми керують цим процесом? Що саме змушує розплавлену скелю підніматися з надр Землі і вибухати на ландшафт?
Щоб зрозуміти, як вивергаються вулкани, спочатку потрібно розглянути будову Землі. На самому верху - літосфера, найвіддаленіші шари Землі, яка складається з верхньої мантії та кори. Кора складає невеликий об'єм Землі, що становить від 10 км товщини на океанському дні до максимум 100 км у гірських районах. Він холодний і жорсткий і складається в основному з силікатної породи.
Під земною корою мантія Землі поділяється на ділянки різної товщини залежно від їх сейсмології. Вони складаються з верхньої мантії, яка простягається від глибини 7 - 35 км (4,3 до 21,7 милі)) до 410 км (250 миль); перехідна зона, що становить 410–660 км (250–410 миль); нижня мантія, що становить 660–2,891 км (410–1,796 миль); межа ядро-мантія, яка в середньому становить 200 км (120 миль).
У мантійній обстановці умови кардинально змінюються. Тиск значно збільшується, і температура може досягати до 1000 ° C, що робить скелю в'язкою достатньою, щоб вона поводилася як рідина. Коротше кажучи, вона переживає еластичні часи за тисячі років або більше. Ця в'язка, розплавлена скеля збирається у величезні камери під земною корою.
Оскільки ця магма менш щільна, ніж навколишня скеля, вона «пливе» на поверхню, шукаючи тріщини і слабкі місця в мантії. Коли він нарешті виходить на поверхню, він вибухає від вершини вулкана. Під поверхнею розплавлений камінь називається магмою. Коли вона виходить на поверхню, вона вивергається у вигляді лави, золи та вулканічних порід.
З кожним виверженням навколо вулканічного отвору накопичуються скелі, лава та зола. Характер виверження залежить від в'язкості магми. Коли лава тече легко, вона може подорожувати далеко і створювати широкі вулкани з щитом. Коли лава дуже товста, вона створює більш звичну форму конуса вулкана (ака. Вулкан із колонкою). Коли лава надзвичайно густа, вона може накопичитися на вулкані і вибухнути (куполи лави).
Інший механізм, який рухає вулканізмом, - це рух, який зазнає кора. Щоб розбити його, літосфера розділена на кілька плит, які постійно перебувають у русі над мантією. Іноді плити стикаються, розсуваються або ковзають поруч; в результаті утворюються збіжні межі, розбіжні межі та межі перетворення. Ця діяльність визначає геологічну активність, яка включає землетруси та вулкани.
У випадку з першими часто виникають зони субдукції, де важча пластина ковзає під більш легкою пластиною - утворюючи глибоку траншею. Ця субдукція перетворює щільну мантію на буйну магму, яка піднімається крізь земну поверхню до Землі. Протягом мільйонів років ця висхідна магма створює низку діючих вулканів, відомих як вулканічна дуга.
Коротше кажучи, вулкани рухаються тиском і теплом у мантії, а також тектонічною активністю, що призводить до виверження вулканів та геологічного оновлення. Поширеність вулканічних вивержень у деяких регіонах світу - таких, як Тихоокеанське вогневе кільце - також має глибокий вплив на місцевий клімат та географію. Наприклад, такі регіони, як правило, гірські, мають багатий ґрунт і періодично відчувають утворення нових земельних масивів.
Ми написали багато статей про вулкани тут у Space Magazine. Ось які існують різні типи вулканів ?, які різні частини вулкана ?, 10 цікавих фактів про вулкани ?, що таке Тихоокеанське вогневе кільце ?, Олімп Монс: найбільший вулкан Сонячної системи.
Хочете більше ресурсів на Землі? Ось посилання на сторінку космічного польоту НАСА в НАСА і ось видиму Землю НАСА.
Ми також записали епізод Астрономічної ролі про Землю, як частину нашої подорожі по Сонячній системі - Епізод 51: Земля.
