Vulkanutbrudd produserer tre typer materialer: gass, lava og fragmentert rusk kalt tefra.
Magma inneholder gass. Ved høyt trykk oppløses gassene i magma. Men hvis trykket avtar, kommer gassen ut av løsningen og danner bobler. Denne prosessen er analog med hva som skjer når en popflaske åpnes. Pop er flaske under trykk, og tvinger karbondioksidgass til å oppløse seg i væsken. Som et resultat vil en flaske pop som du finner på supermarkedhylle ha få eller ingen bobler. Hvis du åpner flasken, reduserer du trykket i den. Popen vil begynne å fizz som karbondioksid gass kommer ut av løsningen og danner bobler.hovedkomponenten i vulkanske gassutslipp er vanndamp, etterfulgt av karbondioksid (CO2), svoveldioksid (SO2) og hydrogensulfid (H2S).
Vulkaner frigjør gasser når de bryter ut, og gjennom åpninger kalt fumaroler (Figur 11.7). De kan også slippe ut gass i jord og grunnvann.
Lava
lavastrømmen og strukturene den danner avhenger av hvor mye silika og gass lavaen inneholder. Jo mer silika, jo mer polymerisering (dannelse av lange molekyler) oppstår, stivner lava. Stivheten av lava er beskrevet i form av viskositet-lava som flyter lett har lav viskositet, og lava som er klebrig og stiv har høy viskositet.
generelt inneholder høysilisiumlava mer gass enn lavsilisiumlava. Når gassen dannes i bobler, øker viskositeten ytterligere. Tenk på pop-analogien igjen. Hvis du skulle riste flasken kraftig og deretter åpne den, pop ville komme fossende ut i en tykk, skummende flyt. I kontrast, hvis du passet på å ikke riste flasken før du åpnet den, kan du hente ut en tynn strøm av væske.
Kjemisk Sammensetning Påvirker Tykkelsen og Formen På Lavastrømmer
tykkelsen og formen på en lavastrøm avhenger av viskositeten. Jo større viskositeten er, jo tykkere strømmen, og jo kortere avstanden den reiser før størkning. Høyviskøs lava kan ikke flyte veldig langt i det hele tatt, og samler seg ganske enkelt som en bule, kalt en lavakuppel, i vulkanens krater. Figur 11.8 viser en kuppel dannet av rhyolitisk lava i Krateret Av Mt. St. Helens.
Mindre viskøs rhyolitisk lava kan reise videre, som med den tykke strømmen I Figur 11.9 (høyre). Til Venstre I Figur 11.9 viser tynne strømmer av frittflytende, lavsilika, lavviskositet basaltisk lava.
lavviskositet basaltiske lavastrømmer kan reise lengre avstander hvis de beveger seg gjennom rør som kalles lavarør. Dette er tunneler innenfor eldre størknede lavastrømmer. Figur 11.10 (øverst) viser et syn på et lavarør gjennom et hull i den overliggende steinen, kalt et takvindu. Figur 11.10 (nederst) viser det indre av et lavarør, med en person for skala. Lavarør dannes naturlig og lett fordi flytende mafisk lava fortrinnsvis avkjøles nær sine marginer, og danner faste lava levé som til slutt lukker over toppen av strømmen. Lava i rør kan strømme for 10s km fordi rørene isolere lava fra atmosfæren og bremse hastigheten som lava kjøler. Hawai ‘ ian vulkaner er pepret med tusenvis av gamle, drenert lavarør, noen så lenge som 50 km.
Lavastrukturer
Pahoehoe
Lava som flyter på overflaten kan ta på seg forskjellige former når Den avkjøles. Basaltisk lava med en ufragmentert overflate, slik Som I Figur 11.9 (høyre), kalles pahoehoe. (uttalt pa-hoy-hoy). Pahoehoe kan være glatt og bølgende. Det kan også utvikle en rynket tekstur, kalt ropy lava, som vist i Figur 11.11. Ropy lava dannes når det ytterste laget av lava avkjøles og utvikler en hud (synlig som et mørkt lag i Figur 11.11, venstre), men huden er fortsatt varm og tynn nok til å være fleksibel. Huden er stivere enn lavaen under den, og blir trukket av flytende lava og brettet opp i rynker. Figur 11.11 (høyre) er et nærbilde etter at et kutt er gjort for å vise den indre strukturen av en rynket lavastrøm. Legg merke til de mange hullene, eller vesiklene, i lava, dannet da lava størknet rundt gassbobler.
A ‘ a og Blokkert Lava
hvis det ytre laget av lavastrømmen ikke kan imøtekomme bevegelsen av lava under ved å deformere jevnt, vil det ytre laget bryte inn i fragmenter når lava beveger seg under den. Dette kan skje hvis lavastrømmen utvikler et tykkere, mer sprøtt ytre lag, eller hvis det beveger seg raskere. Resultatet er en skarp og splinteraktig rubble – lignende lavastrøm kalt a ‘ a (uttalt som «lava», men uten l og v). Figur 11.12 (venstre) viser et nærbilde av fremmarsj foran en a ‘ a lavastrøm(flyten beveger seg mot betrakteren). Figur 11.12 (høyre) viser en a ‘ a lavastrøm sett fra siden. Sammenlign teksturen til a ‘ a-strømmen med teksturen til den lysegrå pahoehoe-lavaen i forgrunnen av bildet.
høyere viskositet andesittiske lavastrømmer utvikler også en fragmentert overflate, kalt blokkert lava. Dette er synlig i tåen til andesittisk lavastrøm fra Figur 11.9 (høyre). Forskjellen mellom a ‘ a og andesittisk blokkert lava er at den blokkerte lava har fragmenter med jevnere overflater og færre vesikler.
Lavaputer
når lava strømmer inn i vann, kjøler utsiden av lavaen raskt, og lager et rør (Figur 11.13 (øverst til venstre)). Blobs av lava utvikler seg på enden av røret (Figur 11.13 (øverst til høyre)), danner puter. Nederst til Venstre I Figur 10.13 viser puter som dekker havbunnen, og nederst til høyre viser den karakteristiske avrundede formen på puter i frembrudd. Fordi puter alltid danne under vann, finne dem i rock posten gir oss informasjon om at miljøet var under vann.
Kolonnefuger
når lavastrømmer avkjøles og størkner, krymper de. Lange vertikale sprekker, eller ledd, form i sprø rock å tillate krymping. Sett ovenfra danner leddene polygoner med 5, 6 eller 7 sider, og vinkler på omtrent 120º mellom sider (Figur 11.14).
Figur 11.15 viser sidevisning av kolonnefuger i en basaltisk lavastrøm på Island.
Pyroklastiske Materialer
popflaskeanalogien illustrerer et annet viktig punkt om gassbobler i væske, som er at boblene kan drive væske. På samme måte som å riste en popflaske for å lage flere bobler, vil det føre til at pop spruter ut når flasken åpnes, kan gassbobler voldsomt drive lava og andre materialer fra en vulkan, noe som skaper et eksplosivt utbrudd.Samlet er løs materiale kastet fra en vulkan referert til som tefra. Individuelle fragmenter refereres generelt til som pyroklaster, så noen ganger er tefra også referert til som pyroklastisk rusk. Pyroklaster er klassifisert etter størrelse.
Vulkansk Aske
Partikler mindre enn 2 mm i diameter kalles vulkansk aske. Vulkansk aske består av små mineralkorn og glass. Figur 11.16 viser vulkansk aske på tre skalaer: øverst til venstre er aske fra eyjafjallajö På Island i 2010. Bildet ble tatt med et skanningelektronmikroskop ved omtrent 1000 ganger forstørrelse. Øverst til høyre er aske fra Utbruddet Av Mt I 1980. St. Helens, samlet i Yakima, Washington, ca 137 km nordøst For Mt. St. Helens. Individuelle partikler er under 1 mm i størrelse. Figur 11.16 (nederst) viser en landsby nær Mt. Merapi i Indonesia støvet i aske etter et utbrudd i 2010.
Lapilli
Fragmenter med dimensjoner mellom 2 mm og 64 mm er klassifisert som lapilli. Figur 11.17 (øverst til venstre) viser lapilli i den antikke Byen Pompeii, som ble begravet Da Mt. Vesuv hadde utbrudd i 79 Evt. Figur 11.17 (nederst til venstre) er en form for lapilli kalt pele ‘ s tears, oppkalt etter Den Hawaiiske diety Pele. Pele tårer dannes når dråper av lava avkjøles raskt som de er kastet gjennom luften. Raskt beveger seg gjennom luften kan trekke pele tårer ut i lange tråder kalt Pele hår (Figur 11.17, høyre). De mørke massene I Figur 11.17 (høyre) i pele hår Er Pele tårer.
Blokker og Bomber
Fragmenter større enn 64 mm klassifiseres som blokker eller bomber, avhengig av deres opprinnelse. Blokker er faste fragmenter av vulkanen som dannes når et eksplosivt utbrudd knuser de eksisterende bergarter. Figur 11.18 viser en av mange blokker fra et eksplosivt utbrudd Ved halema ‘ uma ‘ u-krateret Ved [email protected] I Mai 1924. Blokken har en masse på ca 7 tonn og landet 1 km fra krateret.
Bomber dannes når lava kastes fra vulkanen og avkjøles når den beveger seg gjennom luften. Å reise gjennom luften kan føre til at lavaen får en strømlinjeformet form, som med eksemplet I Figur 11.19.
Effekter Av Gass på Lapilli og Bomber
tilstedeværelsen av gass i utbrudd lava kan føre til lapilli og bomber for å ta på særegne former som lavaen fryser rundt gassbobler, noe som gir steinene en vesikulær (hullfylt) tekstur. Pimpsten (Figur 11.20) danner fra gassfylt felsisk lava. Figur 11.20 (høyre), viser en forstørret visning av prøven til venstre. De mørke flekkene på fotografiet er mineralkrystaller som ble dannet i magmakammeret før lavaen brøt ut. Pimpsten flyter på vann fordi noen av hullene er helt lukket og luftfylte.
den mafiske motparten til pimpsten er scoria(Figur 11.21, venstre). Mafisk lava kan også danne retikulitt (Figur 11.21, høyre), en sjelden og skjør stein der veggene rundt boblene alle har bristet, og etterlater et delikat nettverk av glass.
