.jpg/1280px-Pinatubo_1991-06-12_(USGS).jpg)
В вулканологии взрывное извержение — это вулканическое извержение самого сильного типа. Ярким примером является извержение вулкана Сент-Хеленс в 1980 году . Такие извержения происходят, когда достаточное количество газа растворяется под давлением в вязкой магме, так что выброшенная лава бурно вспенивается в вулканический пепел , когда давление в жерле внезапно понижается. Иногда лавовая пробка блокирует канал к вершине, и когда это происходит, извержения становятся более сильными. Взрывные извержения могут выбрасывать до 1000 кг (2200 фунтов) в секунду [1] камней, пыли, газа и пирокластического материала, усредненного за время извержения, который перемещается со скоростью несколько сотен метров в секунду на высоту до 20 км (12 миль) в атмосферу. Это облако может впоследствии разрушиться, создав быстро движущийся пирокластический поток горячего вулканического вещества.
Вязкие магмы остывают под поверхностью, прежде чем извергаются. При этом из магмы выделяются пузырьки. Поскольку магма вязкая, пузырьки остаются в магме. [2] По мере приближения магмы к поверхности пузырьки и, следовательно, магма увеличиваются в объеме. Давление магмы нарастает до тех пор, пока закупорка не будет выброшена наружу взрывным извержением через самую слабую точку конуса, обычно кратер. (Однако в случае извержения вулкана Сент-Хеленс давление было сброшено на стороне вулкана, а не в кратере. [3] ). Сброс давления приводит к тому, что больше газа выделяется, делая это взрывным образом. Газ может расширяться со скоростью сотен метров в секунду, расширяясь вверх и наружу. По мере развития извержения цепная реакция заставляет магму выбрасываться со все большей и большей скоростью. [2]
Бурно расширяющийся газ рассеивает и разрушает магму, образуя эмульсию газа и магмы, называемую вулканическим пеплом . Охлаждение газа в пепле по мере его расширения охлаждает фрагменты магмы, часто образуя крошечные стеклянные осколки, узнаваемые как части стенок бывших жидких пузырьков. В более жидких магмах стенки пузырьков могут успеть преобразоваться в сферические жидкие капли. Конечное состояние эмульсий сильно зависит от соотношения жидкости и газа. Бедные газом магмы в конечном итоге остывают в скалах с небольшими полостями, становясь везикулярной лавой . Богатые газом магмы остывают, образуя скалы с полостями, которые почти соприкасаются, со средней плотностью меньше, чем у воды, образуя пемзу . Между тем, другой материал может ускоряться вместе с газом, становясь вулканическими бомбами. Они могут перемещаться с такой большой энергией, что большие могут создавать кратеры, когда они ударяются о землю. [2]
Когда эмульсия вулканического газа и магмы падает обратно на землю, она может создать поток плотности, называемый пирокластическим потоком. Эмульсия несколько разжижается газом, что позволяет ей распространяться. Они часто могут преодолевать препятствия и опустошать человеческую жизнь. [2] Земные пирокластические потоки могут перемещаться со скоростью до 80 км (50 миль) в час и достигать температуры от 200 до 700 °C (от 392 до 1292 °F). Высокие температуры могут сжигать легковоспламеняющиеся материалы на пути потока, включая древесину, растительность и здания. С другой стороны, когда извержение контактирует со снегом, кратерными озерами или влажной почвой в больших количествах, вода, смешиваясь с потоком, может создавать лахары , [4] которые представляют значительную известную опасность во всем мире.
Взрывное извержение обычно вызывается выделением летучих веществ, но существуют и другие способы создания взрывного извержения.
Фреатическое извержение может произойти, когда горячая вода под давлением теряет давление. Снижение давления снижает температуру кипения воды, поэтому при снижении давления вода внезапно закипает. [5] Или это может произойти, когда грунтовые воды внезапно нагреваются, внезапно превращаясь в пар. [6] Когда вода превращается в пар, она расширяется со сверхзвуковой скоростью, до 1700 раз превышая свой первоначальный объем. Этого может быть достаточно, чтобы разрушить твердую породу и разбросать обломки породы на сотни метров. [7]
Фреатомагматическое извержение содержит магматический материал, в отличие от фреатического извержения, которое его не содержит. [8]
Одним из механизмов взрывного криовулканизма является контакт криомагмы с клатратными гидратами . Клатратные гидраты, если подвергаются воздействию высоких температур, легко разлагаются. В статье 1982 года указывалось на возможность того, что образование сжатого газа при дестабилизации клатратных гидратов, контактирующих с теплой восходящей магмой, может привести к взрыву, который прорывается через поверхность, приводя к взрывному криовулканизму. [9]
Если трещина достигает поверхности ледяного тела и столб поднимающейся воды подвергается воздействию почти вакуума поверхности большинства ледяных тел, он немедленно начнет кипеть, потому что давление его паров намного больше, чем давление окружающей среды. Более того, любые летучие вещества в воде будут выделяться. Сочетание этих процессов высвобождает капли и пар, которые могут подниматься вверх по трещине, создавая шлейф. Считается, что это частично ответственно за ледяные шлейфы Энцелада . [9]
{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )