Вулканите идват в много форми и размери, вариращи от обикновени вулкани от конус с конуси, които се натрупват от многократни изригвания и куполи от лава, които се трупат над вулканични отвори до широки щитови вулкани и композитни вулкани. Въпреки че се различават по структура и външен вид, всички те споделят две неща. От една страна, всички те са страхотни сили на природата, които едновременно ужасяват и вдъхновяват.
От друга страна, цялата вулканична дейност се свежда до същия основен принцип. По същество всички изригвания са резултат от изтласкване на магма от земята под повърхността, където тя изригва като лава, пепел и скала. Но какви механизми задвижват този процес? Кое точно прави разтопената скала да се издига от вътрешността на Земята и да избухва върху пейзажа?
За да разбере как изригват вулкани, първо трябва да се разгледа структурата на Земята. В самия връх се намира литосферата, най-външните слоеве на Земята, която се състои от горната мантия и кора. Кората представлява малък обем на Земята, вариращ от 10 км дебелина на океанското дъно до максимум 100 км в планински райони. Тя е студена и твърда и съставена предимно от силикатна скала.
Под кората земната мантия е разделена на участъци с различна дебелина въз основа на тяхната сеизмология. Те се състоят от горната мантия, която се простира от дълбочина от 7 - 35 км (4,3 до 21,7 мили)) до 410 км (250 мили); преходната зона, която варира от 410–660 км (250–410 мили); долната мантия, която варира от 660-2891 км (410–1 796 мили); и границата на сърцевината и мантията, която е средно дебела ~ 200 км.
В областта на мантията условията се променят драстично от кора. Налягането се увеличава значително и температурите могат да достигнат до 1000 ° C, което прави скалата достатъчно вискозна, че се държи като течност. Накратко, тя преживява еластично на времеви мащаби от хиляди години или повече. Тази вискозна, разтопена скала се събира в огромни камери под земната кора.
Тъй като тази магма е по-малко гъста от заобикалящата скала, тя "плава" на повърхността, търсейки пукнатини и слабости в мантията. Когато най-накрая достигне повърхността, той избухва от върха на вулкан. Когато е под повърхността, разтопената скала се нарича магма. Когато достигне повърхността, изригва като лава, пепел и вулканични скали.
С всяко изригване около вулканичния отдушник се натрупват скали, лава и пепел. Характерът на изригването зависи от вискозитета на магмата. Когато лавата тече лесно, тя може да пътува далеч и да създава широки щитови вулкани. Когато лавата е много дебела, тя създава по-позната форма на вулкан от конус (известен още като вулкан от конус с конус). Когато лавата е изключително дебела, тя може да се натрупа във вулкана и да избухне (лавови куполи).
Друг механизъм, който задвижва вулканизма, е движението, на което се подлага кора. За да го разгради, литосферата е разделена на няколко плочи, които постоянно се движат над мантията. Понякога плочите се сблъскват, отдръпват се или се плъзгат една до друга; което води до конвергентни граници, разминаващи се граници и трансформационни граници. Тази дейност е това, което движи геоложката активност, която включва земетресения и вулкани.
В случая с предишния, субдукционните зони често са резултат, при който по-тежката плоча се подхлъзва под по-леката плоча - образувайки дълбок изкоп. Тази субдукция променя плътната мантия в буйна магма, която се издига през кората до земната повърхност. В продължение на милиони години тази изгряваща магма създава серия от активни вулкани, известни като вулканична дъга.
Накратко, вулканите се задвижват от налягането и топлината в мантията, както и от тектоничната активност, която води до изригвания на вулкани и геологично обновяване. Разпространението на вулканичните изригвания в определени региони на света - като Тихоокеанския огнен пръстен - също има дълбоко влияние върху местния климат и география. Например такива региони обикновено са планински, имат богата почва и периодично изпитват образуването на нови сухоземни масиви.
Тук сме писали много статии за вулкани в Space Magazine. Ето кои са различните типове вулкани? Какви са различните части на вулкана ?, 10 интересни факта за вулканите ?, какво е Тихоокеанският огнен пръстен ?, Олимп Монс: Най-големият вулкан в Слънчевата система.
Искате повече ресурси на Земята? Ето връзка към страницата на НАСА за човешки космически полет и ето видимата Земя на НАСА.
Записахме и епизод от Astronomy Cast about Earth, като част от нашата обиколка през Слънчевата система - Епизод 51: Земя.
