Główny nauka

Wulkanizm z przepływem piroklastycznym

Wulkanizm z przepływem piroklastycznym
Wulkanizm z przepływem piroklastycznym
Anonim

Przepływ piroklastyczny, podczas erupcji wulkanu, upłynniona mieszanina gorących fragmentów skał, gorących gazów i uwięzionego powietrza, które porusza się z dużą prędkością w gęstych, szarych do czarnych, burzliwych chmurach, które obejmują ziemię. Temperatura gazów wulkanicznych może osiągnąć około 600 do 700 ° C (1100 do 1300 ° F). Prędkość przepływu często przekracza 100 km (60 mil) na godzinę i może osiągać prędkości nawet 160 km (100 mil) na godzinę. Przepływy mogą nawet pokonywać pewną odległość pod górę, gdy mają wystarczającą prędkość, którą osiągają albo przez proste działanie grawitacji, albo przez siłę bocznego wybuchu z boku wybuchającego wulkanu. Osiągając takie temperatury i prędkości, przepływy piroklastyczne mogą być bardzo niebezpieczne. Być może najsłynniejszy tego typu przepływ miał miejsce w 1902 r. Na francusko-karaibskiej wyspie Martyniki, kiedy ogromna nuée ardente („świecąca chmura”) spłynęła po zboczach góry Pelée i spaliła małe portowe miasto Saint-Pierre, zabijając wszystkich ale dwóch z 29 000 mieszkańców.

wulkan: przepływy piroklastyczne

Przepływy piroklastyczne są najbardziej niebezpiecznym i destrukcyjnym aspektem wybuchowego wulkanizmu. Różnie zwane nuées ardentes

Przepływy piroklastyczne mają swoje źródło w wybuchowych erupcjach wulkanicznych, gdy gwałtowna ekspansja strzępów gazu ucieka magmę w małe cząstki, tworząc tak zwane fragmenty piroklastyczne. (Termin piroklastyczny pochodzi od greckiego pyro, co oznacza „ogień”, i clastic, co oznacza „zepsuty”). Materiały piroklastyczne są klasyfikowane według ich wielkości, mierzonej w milimetrach: pył (mniej niż 0,6 mm [0,02 cala]), popiół (fragmenty od 0,6 do 2 mm [0,02 do 0,08 cala]), żużle (fragmenty od 2 do 64 mm [0,08 do 2,5 cala], znane również jako lapilli), bloki (fragmenty kątowe większe niż 64 mm) i bomby (zaokrąglone fragmenty większe niż 64 mm). Płynny charakter przepływu piroklastycznego jest utrzymywany przez turbulencje jego wewnętrznych gazów. Zarówno żarowe piroklastyczne cząstki, jak i toczące się nad nimi chmury pyłu aktywnie uwalniają więcej gazu. Ekspansja tych gazów odpowiada za prawie beztarciowy charakter przepływu, a także jego wielką mobilność i niszczycielską moc.

Nomenklatura przepływów piroklastycznych jest złożona z dwóch głównych powodów. Odmiany przepływów piroklastycznych zostały nazwane przez wulkanologów używających kilku różnych języków, co skutkuje mnogością terminów. Również niebezpieczeństwo związane z przepływami piroklastycznymi jest tak duże, że rzadko obserwowano je podczas ich powstawania. Dlatego charakter przepływów należy wywnioskować raczej z ich depozytów niż z bezpośrednich dowodów, pozostawiając wystarczającą przestrzeń do interpretacji. Ignimbrity (z łac. „Skały ognia deszczowego”) osadzają się w strumieniu pumeksu, tworząc grube formacje różnej wielkości fragmentów bardzo porowatego, piankowatego szkła wulkanicznego. Ignimbrity są zwykle wytwarzane przez duże erupcje, które tworzą kaldery. Nuées ardentes osadza fragmenty popiołu do bloku, które są gęstsze niż pumeks. Wyładowania piroklastyczne to przepływy o niskiej gęstości, które pozostawiają cienkie, ale rozległe osady z warstwami krzyżowymi. Strumienie popiołu pozostawiają złoża znane jako tuf, które składają się głównie z fragmentów wielkości popiołu. Osady Nuée ardente ograniczają się głównie do dolin, zaś ignimbrity tworzą osady płytkie, które zakopują poprzednią topografię (konfigurację powierzchni). Grube ignimbrity, które były bardzo gorące po wybuchu, mogą się zagęszczać i zrastać w twarde, spawane tufy.

Termin tefra (popiół), jak pierwotnie zdefiniowano, był synonimem materiałów piroklastycznych, ale obecnie jest używany w bardziej ograniczonym sensie materiałów piroklastycznych osadzanych przez opadanie w powietrzu, a nie osiadanie z przepływów piroklastycznych. Na przykład cząsteczki popiołu, które spadają z chmury o wysokiej erupcji, tworząc szerokie warstwy pod wiatr od erupcji wulkanicznej, są określane jako tefra, a nie jako piroklastyczny osad przepływowy.

W mediach wiele doniesień o wybuchowych erupcjach wulkanicznych błędnie określa przepływy piroklastyczne jako „przepływy lawy”. Ruchome przepływy lawy składają się z lepkiej stopionej skały. W przeciwieństwie do przepływów piroklastycznych przepływy lawy poruszają się powoli, a po ochłodzeniu twardnieją w litą skałę.