Σημείο βρασμού λάβας. Κίνηση λάβας

Οι επιστήμονες ενδιαφέρονται για τη λάβα εδώ και πολύ καιρό. Η σύστασή του, η θερμοκρασία, η ταχύτητα ροής, το σχήμα των θερμών και ψυχόμενων επιφανειών είναι όλα θέματα για σοβαρή έρευνα. Εξάλλου, τόσο τα εκρηκτικά όσο και τα παγωμένα ρέματα είναι οι μόνες πηγές πληροφοριών για την κατάσταση του εσωτερικού του πλανήτη μας και μας υπενθυμίζουν συνεχώς πόσο ζεστά και ανήσυχα είναι αυτά τα εσωτερικά. Όσο για τις αρχαίες λάβες, που μετατράπηκαν σε χαρακτηριστικούς βράχους, τα βλέμματα των ειδικών είναι στραμμένα πάνω τους με ιδιαίτερο ενδιαφέρον: ίσως, πίσω από το αλλόκοτο ανάγλυφο, κρύβονται τα μυστικά των καταστροφών σε πλανητική κλίμακα.

Τι είναι η λάβα; Σύμφωνα με τις σύγχρονες ιδέες, προέρχεται από ένα κέντρο λιωμένου υλικού, το οποίο βρίσκεται στο πάνω μέρος του μανδύα (τη γεωσφαίρα που περιβάλλει τον πυρήνα της Γης) σε βάθος 50-150 km. Ενώ το τήγμα παραμένει στα βάθη υπό υψηλή πίεση, η σύνθεσή του είναι ομοιογενής. Πλησιάζοντας στην επιφάνεια, αρχίζει να "βράζει", απελευθερώνοντας φυσαλίδες αερίου που τείνουν προς τα πάνω και, κατά συνέπεια, μετακινούν την ουσία κατά μήκος ρωγμών στο φλοιό της γης. Δεν είναι κάθε τήγμα, αλλιώς γνωστό ως μάγμα, που προορίζεται να δει το φως. Το ίδιο πράγμα που βρίσκει το δρόμο του στην επιφάνεια, ξεχύνεται στις πιο απίστευτες μορφές, ονομάζεται λάβα. Γιατί; Όχι αρκετά σαφές. Στην ουσία, το μάγμα και η λάβα είναι το ίδιο πράγμα. Στην ίδια τη «λάβα» ακούει κανείς και «χιονοστιβάδα» και «κατάρρευση», η οποία, γενικά, αντιστοιχεί στα παρατηρούμενα γεγονότα: η αιχμή της ρέουσας λάβας συχνά μοιάζει πραγματικά με κατάρρευση βουνού. Μόνο που δεν είναι κρύα λιθόστρωτα που κατεβαίνουν από το ηφαίστειο, αλλά καυτά θραύσματα που πετούν από τον φλοιό της γλώσσας της λάβας.

Κατά τη διάρκεια ενός έτους, 4 km 3 λάβας ξεχύνονται από τα βάθη, κάτι που είναι πολύ λίγο, λαμβάνοντας υπόψη το μέγεθος του πλανήτη μας. Εάν αυτός ο αριθμός ήταν σημαντικά μεγαλύτερος, θα ξεκινούσαν οι διαδικασίες της παγκόσμιας κλιματικής αλλαγής, κάτι που έχει συμβεί περισσότερες από μία φορές στο παρελθόν. Τα τελευταία χρόνια, οι επιστήμονες συζητούν ενεργά το ακόλουθο σενάριο καταστροφής στο τέλος της Κρητιδικής περιόδου, περίπου 65 εκατομμύρια χρόνια πριν. Στη συνέχεια, λόγω της τελικής κατάρρευσης της Gondwana, σε ορισμένα σημεία το καυτό μάγμα πλησίασε πολύ την επιφάνεια και εξερράγη σε τεράστιες μάζες. Οι προεξοχές του ήταν ιδιαίτερα άφθονες στην ινδική πλατφόρμα, η οποία ήταν καλυμμένη με πολυάριθμα ρήγματα μήκους έως και 100 χιλιομέτρων. Σχεδόν ένα εκατομμύριο κυβικά μέτρα λάβας απλώνεται σε μια έκταση 1,5 εκατομμυρίου km 2. Σε ορισμένα σημεία τα καλύμματα έφτασαν το πάχος των δύο χιλιομέτρων, κάτι που φαίνεται ξεκάθαρα από τα γεωλογικά τμήματα του οροπεδίου Deccan. Οι ειδικοί εκτιμούν ότι η λάβα γέμισε την περιοχή για 30.000 χρόνια - αρκετά γρήγορα ώστε μεγάλες ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα και αερίων που περιέχουν θείο να διαχωριστούν από το τήγμα ψύξης, να φτάσουν στη στρατόσφαιρα και να προκαλέσουν μείωση στο στρώμα του όζοντος. Η επακόλουθη δραματική αλλαγή του κλίματος οδήγησε σε μαζική εξαφάνιση των ζώων στα σύνορα της Μεσοζωικής και της Καινοζωικής εποχής. Πάνω από το 45% των γενών διαφόρων οργανισμών έχουν εξαφανιστεί από τη Γη.

Δεν αποδέχονται όλοι την υπόθεση για την επίδραση της ροής λάβας στο κλίμα, αλλά τα γεγονότα είναι ξεκάθαρα: οι παγκόσμιες εξαφανίσεις της πανίδας συμπίπτουν χρονικά με το σχηματισμό εκτεταμένων πεδίων λάβας. Έτσι, πριν από 250 εκατομμύρια χρόνια, όταν συνέβη μια μαζική εξαφάνιση όλων των έμβιων όντων, σημειώθηκαν ισχυρές εκρήξεις στην Ανατολική Σιβηρία. Η περιοχή των καλυμμάτων λάβας ήταν 2,5 εκατομμύρια km 2 και το συνολικό πάχος τους στην περιοχή Norilsk έφτασε τα τρία χιλιόμετρα.

Μαύρο αίμα του πλανήτη

Οι λάβες που προκάλεσαν τέτοια γεγονότα μεγάλης κλίμακας στο παρελθόν αντιπροσωπεύονται από τον πιο κοινό τύπο στη Γη - τον βασάλτη. Το όνομά τους δείχνει ότι στη συνέχεια μετατράπηκαν σε μαύρο και βαρύ βράχο - βασάλτη. Οι βασαλτικές λάβες αποτελούνται κατά το ήμισυ από διοξείδιο του πυριτίου (χαλαζίας), το ήμισυ από οξείδιο του αργιλίου, σίδηρο, μαγνήσιο και άλλα μέταλλα. Είναι τα μέταλλα που παρέχουν την υψηλή θερμοκρασία του τήγματος - πάνω από 1.200 ° C και κινητικότητα - η ροή του βασάλτη συνήθως ρέει με ταχύτητα περίπου 2 m/s, κάτι που, ωστόσο, δεν πρέπει να προκαλεί έκπληξη: αυτή είναι η μέση ταχύτητα ενός ατόμου που τρέχει. Το 1950, κατά τη διάρκεια της έκρηξης του ηφαιστείου Mauna Loa στη Χαβάη, μετρήθηκε η ταχύτερη ροή λάβας: η αιχμή του κινήθηκε μέσα στο αραιό δάσος με ταχύτητα 2,8 m/s. Όταν το μονοπάτι είναι ασφαλτοστρωμένο, τα παρακάτω ρέματα κυλούν, ας πούμε, σε καταδίωξη πολύ πιο γρήγορα. Συγχωνευόμενες, οι γλώσσες λάβας σχηματίζουν ποτάμια, στα μεσαία τμήματα των οποίων το τήγμα κινείται με υψηλή ταχύτητα - 10–18 m/s.

Οι ροές βασαλτικής λάβας χαρακτηρίζονται από μικρό πάχος (λίγα μέτρα) και μεγάλη έκταση (δεκάδες χιλιόμετρα). Η επιφάνεια του ρέοντος βασάλτη μοιάζει συχνότερα με ένα μάτσο σχοινιά που τεντώνονται κατά μήκος της κίνησης της λάβας. Ονομάζεται η χαβανέζικη λέξη «pahoehoe», η οποία, σύμφωνα με τους ντόπιους γεωλόγους, δεν σημαίνει τίποτα άλλο παρά ένα συγκεκριμένο είδος λάβας. Οι πιο παχύρρευστες βασαλτικές ροές σχηματίζουν πεδία από θραύσματα λάβας με οξεία γωνία, σαν ακίδα, που ονομάζονται επίσης "λάβες aa" στη Χαβάη.

Οι βασαλτικές λάβες δεν είναι κοινές μόνο στην ξηρά, είναι ακόμη πιο συνηθισμένες στους ωκεανούς. Οι πυθμένες των ωκεανών είναι μεγάλες πλάκες από βασάλτη πάχους 5–10 χιλιομέτρων. Σύμφωνα με την Αμερικανίδα γεωλόγο Joy Crisp, τα τρία τέταρτα όλων των λάβων που εκρήγνυνται στη Γη κάθε χρόνο προέρχονται από υποβρύχιες εκρήξεις. Βασάλτες ρέουν συνεχώς από τις κυκλώπειες κορυφογραμμές που διασχίζουν τους πυθμένες των ωκεανών και σηματοδοτούν τα όρια των λιθοσφαιρικών πλακών. Όσο αργή κι αν είναι η κίνηση της πλάκας, συνοδεύεται από έντονη σεισμική και ηφαιστειακή δραστηριότητα στον πυθμένα του ωκεανού. Μεγάλες μάζες τήγματος που προέρχονται από ρήγματα των ωκεανών δεν αφήνουν τις πλάκες να γίνουν πιο λεπτές, αυξάνονται συνεχώς.

Οι υποβρύχιες εκρήξεις βασάλτη μας δείχνουν έναν άλλο τύπο επιφάνειας λάβας. Μόλις το επόμενο τμήμα λάβας εκτοξευθεί στον πυθμένα και έρθει σε επαφή με το νερό, η επιφάνειά του κρυώνει και παίρνει τη μορφή σταγόνας - «μαξιλάρι». Εξ ου και το όνομα - λάβα μαξιλαριού, ή λάβα μαξιλαριού. Η λάβα μαξιλαριού σχηματίζεται κάθε φορά που λιωμένο υλικό εισέρχεται σε ψυχρό περιβάλλον. Συχνά κατά τη διάρκεια μιας υποπαγετικής έκρηξης, όταν η ροή κυλά σε ένα ποτάμι ή άλλο υδάτινο σώμα, η λάβα στερεοποιείται με τη μορφή γυαλιού, το οποίο αμέσως σκάει και θρυμματίζεται σε θραύσματα που μοιάζουν με πλάκες.

Τεράστια πεδία βασάλτη (παγίδες) εκατοντάδων εκατομμυρίων ετών κρύβουν ακόμη πιο ασυνήθιστες μορφές. Όπου αρχαίες παγίδες βγαίνουν στην επιφάνεια, όπως, για παράδειγμα, στα βράχια των ποταμών της Σιβηρίας, μπορείτε να βρείτε σειρές από κάθετα πρίσματα 5 και 6 πλευρών. Αυτός είναι ένας στηλοειδής διαχωρισμός που σχηματίζεται κατά την αργή ψύξη μιας μεγάλης μάζας ομοιογενούς τήγματος. Ο βασάλτης σταδιακά μειώνεται σε όγκο και ρωγμές κατά μήκος αυστηρά καθορισμένων επιπέδων. Εάν το πεδίο της παγίδας, αντίθετα, είναι εκτεθειμένο από ψηλά, τότε αντί για πυλώνες, οι επιφάνειες εμφανίζονται σαν να είναι στρωμένες με γιγάντιες πέτρες - «πεζοδρόμια γιγάντων». Βρίσκονται σε πολλά οροπέδια λάβας, αλλά τα πιο διάσημα είναι στο Ηνωμένο Βασίλειο.

Ούτε η υψηλή θερμοκρασία ούτε η σκληρότητα της στερεοποιημένης λάβας χρησιμεύουν ως εμπόδιο για τη διείσδυση της ζωής σε αυτήν. Στις αρχές της δεκαετίας του '90 του περασμένου αιώνα, οι επιστήμονες ανακάλυψαν μικροοργανισμούς που εγκαθίστανται στη λάβα από βασάλτη που εξερράγη στον πυθμένα του ωκεανού. Μόλις κρυώσει λίγο το τήγμα, τα μικρόβια «ροκανίζουν» διόδους σε αυτό και δημιουργούν αποικίες. Ανακαλύφθηκαν από την παρουσία σε βασάλτες ορισμένων ισοτόπων άνθρακα, αζώτου και φωσφόρου - τυπικά προϊόντα που απελευθερώνονται από ζωντανά όντα.

Όσο περισσότερο πυρίτιο στη λάβα, τόσο πιο παχύρρευστο είναι. Οι λεγόμενες μεσαίες λάβες, με περιεκτικότητα σε διοξείδιο του πυριτίου 53–62%, δεν ρέουν πλέον τόσο γρήγορα και δεν είναι τόσο καυτές όσο οι βασαλτικές λάβες. Η θερμοκρασία τους κυμαίνεται από 800 έως 900°C και η ταχύτητα ροής τους είναι αρκετά μέτρα την ημέρα. Το αυξημένο ιξώδες της λάβας ή μάλλον του μάγματος, αφού το τήγμα αποκτά όλες τις βασικές του ιδιότητες στο βάθος, αλλάζει ριζικά τη συμπεριφορά του ηφαιστείου. Από το παχύρρευστο μάγμα, είναι πιο δύσκολο να απελευθερωθούν οι φυσαλίδες αερίου που συσσωρεύονται σε αυτό. Όταν πλησιάζει η επιφάνεια, η πίεση στο εσωτερικό των φυσαλίδων στο τήγμα υπερβαίνει την πίεση σε αυτές έξω και τα αέρια απελευθερώνονται με έκρηξη.

Τυπικά, σχηματίζεται μια κρούστα στο πρόσθιο άκρο της πιο παχύρρευστης γλώσσας λάβας, η οποία ραγίζει και θρυμματίζεται. Τα θραύσματα συνθλίβονται αμέσως από την καυτή μάζα που πιέζει πίσω τους, αλλά δεν έχουν χρόνο να διαλυθούν σε αυτό, αλλά σκληραίνουν σαν τούβλα στο σκυρόδεμα, σχηματίζοντας ένα βράχο με χαρακτηριστική δομή - τη λάβα μπρέτσια. Ακόμη και μετά από δεκάδες εκατομμύρια χρόνια, η βροχή της λάβας διατηρεί τη δομή της και δείχνει ότι κάποτε σημειώθηκε ηφαιστειακή έκρηξη σε αυτό το μέρος.

Στο κέντρο του Όρεγκον των ΗΠΑ υπάρχει το ηφαίστειο Newberry, το οποίο είναι ενδιαφέρον λόγω των λάβων ενδιάμεσης σύστασής του. Η τελευταία φορά που ήταν ενεργό ήταν πριν από περισσότερα από χίλια χρόνια και στο τελικό στάδιο της έκρηξης, πριν αποκοιμηθεί, μια γλώσσα λάβας μήκους 1.800 μέτρων και πάχους περίπου δύο μέτρων ξεχύθηκε από το ηφαίστειο, παγωμένη με τη μορφή καθαρού οψιανός - μαύρο ηφαιστειακό γυαλί. Ένα τέτοιο γυαλί λαμβάνεται όταν το τήγμα κρυώσει γρήγορα χωρίς να έχει χρόνο να κρυσταλλώσει. Επιπλέον, ο οψιανός βρίσκεται συχνά στην περιφέρεια μιας ροής λάβας, η οποία ψύχεται πιο γρήγορα. Με την πάροδο του χρόνου, οι κρύσταλλοι αρχίζουν να αναπτύσσονται στο ποτήρι και μετατρέπεται σε ένα από τα όξινα ή ενδιάμεσα πετρώματα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο οψιανός βρίσκεται μόνο μεταξύ των σχετικά νεαρών προϊόντων έκρηξης, δεν βρίσκεται πλέον στα αρχαία ηφαιστειακά.

Από τα καταραμένα δάχτυλα μέχρι το fiamme

Εάν η ποσότητα του πυριτίου καταλαμβάνει περισσότερο από το 63% της σύνθεσης, το τήγμα γίνεται εντελώς παχύρρευστο και αδέξιο. Τις περισσότερες φορές, μια τέτοια λάβα, που ονομάζεται όξινη, δεν είναι σε θέση να ρέει καθόλου και στερεοποιείται στο κανάλι τροφοδοσίας ή συμπιέζεται έξω από τον αεραγωγό με τη μορφή οβελίσκων, «δακτύλων του διαβόλου», πύργων και στηλών. Εάν το όξινο μάγμα καταφέρει ακόμα να φτάσει στην επιφάνεια και να ξεχυθεί, οι ροές του κινούνται εξαιρετικά αργά, αρκετά εκατοστά, μερικές φορές μέτρα την ώρα.

Τα ασυνήθιστα πετρώματα συνδέονται με όξινα τήγματα. Για παράδειγμα, ιγνιμπρίτες. Όταν το όξινο τήγμα στον θάλαμο κοντά στην επιφάνεια είναι κορεσμένο με αέρια, γίνεται εξαιρετικά ευκίνητο και εκτοξεύεται γρήγορα από τον αεραγωγό και στη συνέχεια, μαζί με τούφες και τέφρα, ρέει πίσω στην κοιλότητα που σχηματίστηκε μετά την εκτίναξη - την καλντέρα. Με την πάροδο του χρόνου, αυτό το μείγμα σκληραίνει και κρυσταλλώνεται και μεγάλοι φακοί από σκούρο γυαλί ξεχωρίζουν σαφώς στο γκρίζο φόντο του βράχου με τη μορφή ακανόνιστες θραύσματα, σπινθήρες ή φλόγες, γι' αυτό και ονομάζονται "fiamme". Αυτά είναι ίχνη της στρωματοποίησης του όξινου τήγματος όταν ήταν ακόμα υπόγειο.

Μερικές φορές η όξινη λάβα γίνεται τόσο κορεσμένη με αέρια που κυριολεκτικά βράζει και γίνεται ελαφρόπετρα. Η ελαφρόπετρα είναι ένα πολύ ελαφρύ υλικό, με πυκνότητα μικρότερη από αυτή του νερού, έτσι συμβαίνει μετά από υποβρύχιες εκρήξεις οι ναυτικοί να παρατηρούν ολόκληρα πεδία πλωτής ελαφρόπετρας στον ωκεανό.

Πολλά ερωτήματα που σχετίζονται με τις λάβες παραμένουν αναπάντητα. Για παράδειγμα, γιατί μπορούν να ρέουν λάβες διαφορετικής σύνθεσης από το ίδιο ηφαίστειο, όπως, για παράδειγμα, στην Καμτσάτκα. Αν όμως σε αυτή την περίπτωση υπάρχουν τουλάχιστον πειστικές υποθέσεις, τότε η εμφάνιση της ανθρακικής λάβας παραμένει ένα πλήρες μυστήριο. Αυτό, το μισό που αποτελείται από ανθρακικά άλατα νατρίου και καλίου, εκρήγνυται επί του παρόντος από το μοναδικό ηφαίστειο στη Γη - το Oldoinyo Lengai στη Βόρεια Τανζανία. Η θερμοκρασία τήξης είναι 510°C. Αυτή είναι η πιο κρύα και πιο υγρή λάβα στον κόσμο, ρέει κατά μήκος του εδάφους σαν νερό. Το χρώμα της καυτής λάβας είναι μαύρο ή σκούρο καφέ, αλλά μετά από λίγες μόνο ώρες έκθεσης στον αέρα, το ανθρακικό τήγμα γίνεται πιο ανοιχτόχρωμο και μετά από λίγους μήνες γίνεται σχεδόν λευκό. Οι κατεψυγμένες ανθρακικές λάβες είναι μαλακές και εύθραυστες και διαλύονται εύκολα στο νερό, γι' αυτό πιθανώς οι γεωλόγοι δεν βρίσκουν ίχνη παρόμοιων εκρήξεων στην αρχαιότητα.

Η λάβα παίζει βασικό ρόλο σε ένα από τα πιο πιεστικά προβλήματα της γεωλογίας - αυτό που θερμαίνει το εσωτερικό της Γης. Γιατί εμφανίζονται θύλακες λιωμένου υλικού στο μανδύα, οι οποίοι ανεβαίνουν προς τα πάνω, λιώνουν μέσα από το φλοιό της γης και δημιουργούν ηφαίστεια; Η λάβα είναι μόνο ένα μικρό μέρος μιας ισχυρής πλανητικής διαδικασίας, οι πηγές της οποίας είναι κρυμμένες βαθιά κάτω από το έδαφος.

Η λάβα είναι λιωμένο πέτρωμα που εκτοξεύεται από τα βάθη ενός ηφαιστείου κατά τη διάρκεια μιας έκρηξης και μετατρέπεται σε σκληρυμένο βράχο μετά την ψύξη. Κατά τη διάρκεια μιας έκρηξης απευθείας από το ακροφύσιο του ηφαιστείου, η θερμοκρασία της λάβας φτάνει τους 1200 βαθμούς Κελσίου. Η λιωμένη λάβα που ρέει σε μια πλαγιά μπορεί να είναι 100.000 φορές πιο γρήγορη από το νερό πριν κρυώσει και σκληρύνει. Σε αυτή τη συλλογή θα βρείτε φωτεινές και όμορφες φωτογραφίες από εκρήξεις λάβας από διάφορα μέρη του πλανήτη μας.

Οι ροές λάβας συμβαίνουν κατά τη διάρκεια μιας μη εκρηκτικής επεκτατικής έκρηξης. Όταν το καυτό πέτρωμα κρυώσει, σκληραίνει για να σχηματίσει πυριγενή πέτρα. Είναι η σύνθεση και όχι η θερμοκρασία έκρηξης που καθορίζει τη συμπεριφορά των ροών λάβας. Παρακάτω θα βρείτε πολλές εκπληκτικές φωτογραφίες για τις οποίες γενναίοι φωτογράφοι αντέδρασαν σε ακραίες θερμοκρασίες. Πολλές από τις εικόνες τραβήχτηκαν σε σεισμικά ενεργές τοποθεσίες όπως η Ισλανδία, η Ιταλία και η Αίτνα και φυσικά η Χαβάη. Εδώ, για παράδειγμα, είναι το ηφαίστειο με το μεγαλύτερο όνομα: Eyjafjallajökull στην Ισλανδία:

Lava Lake, Mount Nyiragongo, Λαϊκή Δημοκρατία του Κονγκό:

Ένα από τα πολλά ηφαίστεια στο Εθνικό Πάρκο που ονομάζεται Ηφαίστεια της Χαβάης:

Χαβάη πάλι:

Όρος Αίτνα, Σικελία, Ιταλία:

Ισλανδία:

Ηφαίστειο Pacaya, Γουατεμάλα:

Ηφαίστειο Kiluea, Χαβάη:

Μέσα σε μια καυτή σπηλιά, Χαβάη:

Μια άλλη καυτή λίμνη λάβας στη Χαβάη:

Συντριβάνι λάβας του ηφαιστείου Eyjafjallajökull:

Όρος Αίτνα:

Ένα ρέμα που καίει τα πάντα στο πέρασμά του, η Αίτνα:

Φωτογραφίες από την Ισλανδία ξανά:

Αίτνα, Σικελία:

Αίτνα, Σικελία:

Έκρηξη ηφαιστείου στη Χαβάη:

Eyjafjallajökull:

Puu Kahaualea, Χαβάη:

Μεγάλο νησί της Χαβάης:

Η ροή λάβας ρέει κατευθείαν στον ωκεανό, Χαβάη:

Τα ηφαίστεια πάντα προσέλκυαν τόσο τους επιστήμονες όσο και τους απλούς ανθρώπους. Ονομάζονται τούνελ ή περάσματα προς το κέντρο της Γης, γιατί όταν εκρήγνυνται, βγαίνει λάβα στην επιφάνεια, γεμίζοντας τα βαθιά έγκατα του πλανήτη μας. Ήταν η μελέτη των ηφαιστείων που επέτρεψε στους επιστήμονες να υποβάλουν πολλές υποθέσεις σχετικά με περίπλοκες φυσικές και χημικές διεργασίες που συμβαίνουν σε βάθη χιλιάδων χιλιομέτρων.

Ηφαιστειακή έκρηξη

Οι ηφαιστειακές εκρήξεις μπορούν να ξεκινήσουν με διαφορετικούς τρόπους. Μερικές φορές ένας κοιμισμένος γίγαντας προειδοποιεί εκ των προτέρων για το επικείμενο ξύπνημα του. Σε αυτή την περίπτωση, σεισμοί μικρής κλίμακας συμβαίνουν στην περιοχή του και από το άνοιγμα πριν από τη λάβα ρέει καπνός αναμεμειγμένος με στάχτη, ο οποίος ανεβαίνει ψηλά στην ατμόσφαιρα και εμποδίζει τις ακτίνες του Ήλιου να διεισδύσουν στην επιφάνεια της γης. Συμβαίνει ακόμη και τα φαινόμενα που προηγούνται της ίδιας της ηφαιστειακής έκρηξης να ξεκινούν αρκετές εβδομάδες ή ακόμη και μήνες πριν η λάβα φύγει από το ηφαίστειο. Αλλά αυτό δεν συμβαίνει πάντα. Μερικές φορές ένα ηφαίστειο εκρήγνυται σχεδόν αμέσως, χωρίς προειδοποιητικά σημάδια.

Σχετικά υλικά:

Σεισμοί και ηφαίστεια

Ρυθμός ηφαιστειακής έκρηξης

Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι η ταχύτητα αυτής της διαδικασίας εξαρτάται άμεσα από την ουσία που αποτελεί τη βάση της λάβας. Αυτές οι ουσίες έχουν διαφορετικά σημεία τήξης και διαφορετικές επιδράσεις στη ρευστότητα της λάβας, στην οποία κυριαρχούν ο ανδεσίτης και ο δακίτης στα ηφαίστεια βραδείας έκρηξης και ο ρυόλιθος στα ηφαίστεια που εκρήγνυνται γρήγορα. Εκτός από τη χημική σύνθεση της λάβας, ο ρυθμός των ηφαιστειακών εκρήξεων επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από την ποσότητα των αερίων που διαλύονται στη λάβα. Όσο περισσότερα από αυτά, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα ροής. Μερικές φορές, με πολύ μεγάλη ποσότητα αερίων, μπορεί να συμβεί μια έκρηξη, που οδηγεί στην ταχεία απελευθέρωση μιας χιονοστιβάδας από μια ηφαιστειακή οπή.

Πείραμα εκροής λάβας

Ορισμένα δεδομένα σχετικά με τα ηφαίστεια έχουν επιβεβαιωθεί σε εργαστηριακές συνθήκες: ο ρυόλιθος θερμάνθηκε στους 800 βαθμούς Κελσίου, που αντιστοιχεί περίπου στη θερμοκρασία του ηφαιστειακού εσωτερικού κατά την έναρξη της έκρηξης. Έχει αποδειχθεί ότι υπό αυτές τις συνθήκες η ουσία αυτή γίνεται πολύ ρευστή λόγω του χαμηλού ιξώδους της. Επομένως, σε πραγματικές συνθήκες, του επιτρέπει να βγει από το στόμιο του ηφαιστείου με μεγάλη ταχύτητα. Δυστυχώς, το έναυσμα για αυτό το πείραμα ήταν μια φυσική καταστροφή που σημειώθηκε στη Χιλή στην πόλη Chaiten, η οποία βρίσκεται 10 χιλιόμετρα από το ομώνυμο ηφαίστειο.

Σχετικά υλικά:

Γιατί συμβαίνουν ηφαιστειακές εκρήξεις;

Η τραγωδία συνέβη την 1η Μαΐου 2008. Λιγότερο από μια μέρα πριν από την έκρηξη, άρχισαν έντονες δονήσεις και σύντομα καπνός και στάχτη άρχισαν να ανεβαίνουν στην ατμόσφαιρα. Όλα έγιναν τόσο γρήγορα που ήταν σχεδόν αδύνατο να πραγματοποιηθούν μέτρα διάσωσης. Η έκρηξη ήταν μεγάλη και έντονη, τόσο που μπορούσε να παρατηρηθεί ακόμη και από την τροχιά της Γης. Ήταν μια παγκόσμια εκδήλωση, την οποία ακολούθησαν επιστήμονες από πολλές χώρες. Η ανάλυση των δειγμάτων ελαφρόπετρας πραγματοποιήθηκε από δύο επιστήμονες - τον Donald Dingwell και τον Jonathan Castro.

) ή μια πολύ παχύρρευστη (εξώθηση) μάζα από τήγμα πετρωμάτων, κυρίως πυριτικής σύνθεσης (SiO 2 από περίπου 40 έως 95%), που χύνεται στην επιφάνεια της Γης κατά τη διάρκεια ηφαιστειακών εκρήξεων.

Ορος

Λέξη λάβαδανείστηκε από τα ιταλικά (lava, λατινικά labor) και τα γαλλικά (lave) τον 18ο αιώνα. Σημαίνει «πέφτω, σέρνεται, γλιστράω, κατεβαίνω (κάτω)» ή «αυτό που κατεβαίνει» ως αποτέλεσμα ηφαιστειακής έκρηξης.

Σχηματισμός λάβας

Η λάβα σχηματίζεται όταν ένα ηφαίστειο απελευθερώνει μάγμα στην επιφάνεια της Γης. Λόγω της ψύξης και της αλληλεπίδρασης με τα αέρια που συνθέτουν την ατμόσφαιρα, το μάγμα αλλάζει τις ιδιότητές του, σχηματίζοντας λάβα. Πολλά ηφαιστειακά νησιωτικά τόξα συνδέονται με συστήματα βαθιών ρηγμάτων. Τα κέντρα των σεισμών βρίσκονται περίπου σε βάθος έως και 700 km από την επιφάνεια της γης, δηλαδή το ηφαιστειακό υλικό προέρχεται από τον άνω μανδύα. Στα νησιωτικά τόξα έχει συχνά ανδεσιτική σύσταση και δεδομένου ότι οι ανδεσίτες είναι παρόμοιας σύνθεσης με τον ηπειρωτικό φλοιό, πολλοί γεωλόγοι πιστεύουν ότι ο ηπειρωτικός φλοιός σε αυτές τις περιοχές συσσωρεύεται λόγω της εισροής υλικού του μανδύα.

Τα ηφαίστεια που λειτουργούν κατά μήκος ωκεάνιων κορυφογραμμών (όπως η κορυφογραμμή της Χαβάης) εκρήγνυνται κυρίως βασαλτικό υλικό, όπως αα λάβα. Αυτά τα ηφαίστεια πιθανότατα συνδέονται με ρηχούς σεισμούς, το βάθος των οποίων δεν ξεπερνά τα 70 km. Επειδή οι βασαλτικές λάβες βρίσκονται τόσο στις ηπείρους όσο και κατά μήκος των κορυφογραμμών των ωκεανών, οι γεωλόγοι υποθέτουν ότι υπάρχει ένα στρώμα ακριβώς κάτω από τον φλοιό της Γης από το οποίο προέρχονται οι βασαλτικές λάβες.

Ωστόσο, δεν είναι σαφές γιατί σε ορισμένες περιοχές σχηματίζονται τόσο ανδεσίτες όσο και βασάλτες από υλικό μανδύα, ενώ σε άλλες μόνο βασάλτες. Εάν, όπως πιστεύεται τώρα, ο μανδύας είναι πράγματι υπερμαφικός (εμπλουτισμένος σε σίδηρο και μαγνήσιο), τότε οι λάβες που προέρχονται από τον μανδύα θα πρέπει να έχουν βασαλτική και όχι ανδεσιτική σύνθεση, αφού οι ανδεσίτες απουσιάζουν στα υπερμαφικά πετρώματα. Αυτή η αντίφαση επιλύεται από τη θεωρία της τεκτονικής πλακών, σύμφωνα με την οποία ο ωκεάνιος φλοιός κινείται κάτω από νησιωτικά τόξα και λιώνει σε ένα ορισμένο βάθος. Αυτά τα λιωμένα πετρώματα εκρήγνυνται με τη μορφή λάβας ανδεσίτη.

Τύποι λάβας

Η λάβα ποικίλλει από ηφαίστειο σε ηφαίστειο. Διαφέρει σε σύνθεση, χρώμα, θερμοκρασία, ακαθαρσίες κ.λπ.

Κατά σύνθεση

Λάβα βασάλτη

Ο κύριος τύπος λάβας που εκτοξεύτηκε από τον μανδύα είναι χαρακτηριστικός των ηφαιστείων της ωκεάνιας ασπίδας. Είναι μισό διοξείδιο του πυριτίου και μισό οξείδια αλουμινίου, σιδήρου, μαγνησίου και άλλων μετάλλων. Αυτή η λάβα είναι πολύ κινητή και μπορεί να ρέει με ταχύτητα 2 m/s. Έχει υψηλή θερμοκρασία (1200-1300 °C). Οι ροές βασαλτικής λάβας χαρακτηρίζονται από μικρό πάχος (μέτρα) και μεγάλη έκταση (δεκάδες χιλιόμετρα). Το χρώμα της καυτής λάβας είναι κίτρινο ή κιτρινοκόκκινο.

Ανθρακική λάβα

Το μισό αποτελείται από ανθρακικό νάτριο και κάλιο. Αυτή είναι η πιο κρύα και υγρή λάβα, απλώνεται σαν νερό. Η θερμοκρασία της ανθρακικής λάβας είναι μόνο 510-600 °C. Το χρώμα της καυτής λάβας είναι μαύρο ή σκούρο καφέ, αλλά καθώς κρυώνει γίνεται πιο ανοιχτό και μετά από λίγους μήνες γίνεται σχεδόν λευκό. Οι στερεοποιημένες ανθρακικές λάβες είναι μαλακές και εύθραυστες και διαλύονται εύκολα στο νερό. Ανθρακική λάβα ρέει μόνο από το ηφαίστειο Oldoinyo Lengai στην Τανζανία.

Λάβα πυριτίου

Το πιο χαρακτηριστικό των ηφαιστείων του Δακτυλίου της Φωτιάς του Ειρηνικού. Είναι συνήθως πολύ παχύρρευστο και μερικές φορές παγώνει στον κρατήρα ενός ηφαιστείου ακόμη και πριν από το τέλος της έκρηξης, με αποτέλεσμα να το σταματήσει. Ένα βουλωμένο ηφαίστειο μπορεί να διογκωθεί κάπως και στη συνέχεια η έκρηξη να συνεχιστεί, συνήθως με μια ισχυρή έκρηξη. Η μέση ταχύτητα ροής μιας τέτοιας λάβας είναι αρκετά μέτρα την ημέρα και η θερμοκρασία είναι 800-900 °C. Περιέχει 53-62% διοξείδιο του πυριτίου (πυρίτιο). Αν το περιεχόμενό της φτάσει το 65%, τότε η λάβα γίνεται πολύ παχύρρευστη και αργή. Το χρώμα της καυτής λάβας είναι σκούρο ή μαύρο-κόκκινο. Οι λάβες από στερεοποιημένο πυρίτιο μπορούν να σχηματίσουν μαύρο ηφαιστειακό γυαλί. Ένα τέτοιο γυαλί λαμβάνεται όταν το τήγμα κρυώσει γρήγορα, χωρίς να έχει χρόνο

Οικολογία

Τα ηφαίστεια στον πλανήτη μας είναι γεωλογικοί σχηματισμοί στον φλοιό της γης.

Από εδώ το μάγμα έρχεται στην επιφάνεια της γης , που σχηματίζει λάβα, καθώς και ηφαιστειακά αέρια, πετρώματα και μείγματα αερίων, ηφαιστειακή τέφρα και πετρώματα. Τέτοια μείγματα ονομάζονται πυροκλαστικές ροές.

Αξίζει να σημειωθεί ότι η ίδια η λέξη «ηφαίστειο» ήρθε σε εμάς από την Αρχαία Ρώμη, όπου ο θεός της φωτιάς ονομαζόταν Vulcan.

Υπάρχουν πολλές ενδιαφέρουσες πληροφορίες για τα ηφαίστεια και παρακάτω μπορείτε να βρείτε μερικά στοιχεία για αυτά.

25. Ισχυρότερη ηφαιστειακή έκρηξη (Ινδονησία)

Από όλες τις τεκμηριωμένες ηφαιστειακές εκρήξεις, η μεγαλύτερη καταγράφηκε στο στρατοηφαίστειο Tambora στο νησί Sumbawa της Ινδονησίας, το 1815.

Σύμφωνα με τον δείκτη ηφαιστειακής εκρηκτικότητας, η δύναμη της έκρηξης έφτασε τους 7 βαθμούς (από 8).

Αυτή η έκρηξη μείωσε τη μέση θερμοκρασία στη Γη κατά 2,5 °C τον επόμενο χρόνο, που ονομάστηκε «έτος χωρίς καλοκαίρι».

Αξίζει να σημειωθεί ότι ο όγκος των εκπομπών στην ατμόσφαιρα ήταν περίπου 150-180 κυβικά μέτρα. χλμ.

24. Μακροχρόνιες επιπτώσεις μιας ηφαιστειακής έκρηξης

Αέριο και άλλα σωματίδια που απελευθερώθηκαν στην ατμόσφαιρα κατά την έκρηξη του όρους Pinatubo το 1991 στο Luzon των Φιλιππίνων, μείωσαν τις παγκόσμιες θερμοκρασίες κατά περίπου 0,5 βαθμούς Κελσίου τον επόμενο χρόνο.

23. Πολλή ηφαιστειακή τέφρα

Η έκρηξη του όρους Pinatubo το 1991 έστειλε στον αέρα 5 κυβικά χιλιόμετρα ηφαιστειακού υλικού, δημιουργώντας μια στήλη τέφρας ύψους 35 km.

22. Μεγάλη έκρηξη ηφαιστείου

Η μεγαλύτερη έκρηξη του 20ου αιώνα σημειώθηκε το 1912 κατά τη διάρκεια της έκρηξης του Novarupt, ενός από την αλυσίδα των ηφαιστείων της Αλάσκας - μέρος του ηφαιστειακού δακτυλίου της φωτιάς του Ειρηνικού. Η δύναμη της έκρηξης έφτασε τους 6 βαθμούς.

21. Μακρά έκρηξη του Κιλαουέα

Ένα από τα πιο ενεργά ηφαίστεια στη Γη, το Kilauea της Χαβάης εκρήγνυται συνεχώς από τον Ιανουάριο του 1983.

20. Θανατηφόρα ηφαιστειακή έκρηξη

Ο κολοσσιαίος θάλαμος μάγματος που βρισκόταν μέσα στο ηφαίστειο Taupo συνέχισε να γεμίζει για πολύ καιρό και τελικά το ηφαίστειο εξερράγη.

Μετά την έκρηξη τον Απρίλιο του 1815, η ισχύς της οποίας έφτασε τους 7 πόντους, από 150 έως 180 κυβικά πετάχτηκαν στον αέρα. χλμ ηφαιστειακού υλικού.

Ηφαιστειακή τέφρα γέμισε επίσης τα απομακρυσμένα νησιά, οδηγώντας σε τεράστιο αριθμό θανάτων. Ο αριθμός τους ήταν περίπου 71.000 Περίπου 12.000 άνθρωποι πέθαναν απευθείας από την έκρηξη, ενώ οι υπόλοιποι πέθαναν ως αποτέλεσμα της πείνας και της ασθένειας που προκλήθηκε από την έκρηξη.

19. Μεγάλα βουνά

18. Ενεργά ηφαίστεια σήμερα

Το ηφαίστειο Mauna Loa της Χαβάης είναι το μεγαλύτερο ενεργό ηφαίστειο στον κόσμο, υψώνεται 4.1769 μέτρα πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας. Το σχετικό του ύψος ( από τον πυθμένα του ωκεανού) - 10.168 μέτρα. Ο όγκος του είναι περίπου 75.000 κυβικά χιλιόμετρα.

17. Η επιφάνεια της γης καλυμμένη με ηφαίστεια

Πάνω από το 80 τοις εκατό της επιφάνειας της Γης πάνω και κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας είναι ηφαιστειακής προέλευσης.

16. Στάχτες Παντού (Ηφαίστειο Αγίας Ελένης)

Κατά την έκρηξη του όρους Αγία Ελένη το 1980, περίπου 540 εκατομμύρια τόνοι τέφρας κάλυψαν μια έκταση που ξεπερνούσε τα 57.000 τετραγωνικά μέτρα. χλμ.

15. Καταστροφή ηφαιστείου – κατολισθήσεις

Οι εκρήξεις της Αγίας Ελένης είχαν ως αποτέλεσμα τις μεγαλύτερες κατολισθήσεις στη Γη. Ως αποτέλεσμα αυτής της έκρηξης, το ύψος του ηφαιστείου μειώθηκε κατά 400 μέτρα.

14. Υποβρύχιες εκρήξεις ηφαιστείων

Η βαθύτερη καταγεγραμμένη ηφαιστειακή έκρηξη σημειώθηκε το 2008 σε βάθος 1.200 μέτρων.

Αιτία ήταν το ηφαίστειο West Mata, που βρίσκεται στη λεκάνη Lau κοντά στα νησιά Φίτζι.

13. Λίμνες λάβας ενός ηφαιστείου στην Ανταρκτική

Το νοτιότερο ενεργό ηφαίστειο είναι το Έρεβος, που βρίσκεται στην Ανταρκτική. Αξίζει να σημειωθεί ότι η λίμνη λάβας αυτού του ηφαιστείου είναι το πιο σπάνιο φαινόμενο στον πλανήτη μας.

Μόνο 3 ηφαίστεια στη Γη μπορούν να καυχηθούν για τις «μη θεραπευτικές» λίμνες λάβας - το Erebus, το Kilauea στη Χαβάη και το Nyiragongo στην Αφρική. Κι όμως, μια λίμνη φωτιάς στη μέση του αιώνιου χιονιού είναι ένα πραγματικά εντυπωσιακό φαινόμενο.

12. Υψηλή θερμοκρασία (τι βγαίνει κατά τη διάρκεια μιας ηφαιστειακής έκρηξης)

Οι θερμοκρασίες μέσα σε μια πυροκλαστική ροή - ένα μείγμα ηφαιστειακών αερίων υψηλής θερμοκρασίας, τέφρας και πετρωμάτων που σχηματίζονται κατά τη διάρκεια μιας ηφαιστειακής έκρηξης - μπορεί να υπερβούν τους 500 βαθμούς Κελσίου. Αυτό είναι αρκετό για να καεί και να ανθρακώσει το ξύλο.

11. Πρώτο στην ιστορία (ηφαίστειο Nabro)

Στις 12 Ιουνίου 2011, το ενεργό ηφαίστειο Nabro, το οποίο βρίσκεται στη νότια Ερυθρά Θάλασσα, κοντά στα σύνορα της Ερυθραίας και της Αιθιοπίας, ξύπνησε για πρώτη φορά. Σύμφωνα με τη NASA, αυτή ήταν η πρώτη καταγεγραμμένη έκρηξή της.

10. Ηφαίστεια της Γης

Υπάρχουν περίπου 1.500 ηφαίστεια στη Γη, χωρίς να υπολογίζουμε τη μακριά ηφαιστειακή ζώνη στον πυθμένα του ωκεανού.

9. Τα δάκρυα και τα μαλλιά του Πελέ (τμήματα ενός ηφαιστείου)

Η Κιλαουέα είναι όπου λέγεται ότι ζει η Πελέ, η θεά του ηφαιστείου της Χαβάης.

Τα δάκρυα του Πελέ

Διάφοροι σχηματισμοί λάβας πήραν το όνομά της, συμπεριλαμβανομένων των δακρύων του Πελέ (μικρές σταγόνες λάβας που ψύχονται από τον αέρα) και των μαλλιών του Πελέ (πιτσιλιές λάβας που ψύχονται από τον άνεμο).

Τα μαλλιά του Πελέ

8. Υπερηφαίστειο

Ο σύγχρονος άνθρωπος δεν μπορούσε να δει την έκρηξη ενός υπερηφαιστείου (8 βαθμοί), το οποίο θα μπορούσε να αλλάξει το κλίμα στη Γη.

Η τελευταία έκρηξη σημειώθηκε πριν από περίπου 74.000 χρόνια στην Ινδονησία. Συνολικά, υπάρχουν περίπου 20 υπερηφαίστεια γνωστά στους επιστήμονες στον πλανήτη μας. Αξίζει να σημειωθεί ότι κατά μέσο όρο, ένα τέτοιο ηφαίστειο εκρήγνυται μία φορά κάθε 100.000 χρόνια.