5 forskjellige måter å klassifisere vulkaner på

Sebastián Crespo Photography / Moments / Getty Images

Hvordan klassifiserer forskere vulkaner og deres utbrudd? Det er ikke noe enkelt svar på dette spørsmålet, ettersom forskere klassifiserer vulkaner på flere forskjellige måter, inkludert størrelse, form, eksplosivitet, lavatype og tektonisk forekomst . Dessuten korrelerer disse forskjellige klassifiseringene ofte. En vulkan som har svært kraftige utbrudd, for eksempel, er usannsynlig å danne en stratovulkan.

La oss ta en titt på fem av de vanligste måtene å klassifisere vulkaner på.

Aktiv, sovende eller utdødd?

En av de enkleste måtene å klassifisere vulkaner på er deres nyere eruptive historie og potensial for fremtidige utbrudd. For dette bruker forskere begrepene «aktiv», «sovende» og «utdødd».

Hvert begrep kan bety forskjellige ting for forskjellige mennesker. Generelt er en aktiv vulkan en vulkan som har hatt utbrudd i nedtegnet historie - husk at dette varierer fra region til region - eller viser tegn (gassutslipp eller uvanlig seismisk aktivitet) til utbrudd i nær fremtid. En sovende vulkan er ikke aktiv, men forventes å få et utbrudd igjen, mens en utdødd vulkan ikke har hatt utbrudd i Holocen epoke (siste ~11 000 år) og forventes ikke å gjøre det i fremtiden.

Det er ikke lett å avgjøre om en vulkan er aktiv, sovende eller utdødd, og vulkanologer får det ikke alltid rett. Det er tross alt en menneskelig måte å klassifisere naturen på, som er vilt uforutsigbar. Fourpeaked Mountain, i Alaska, hadde vært i dvale i over 10 000 år før det brøt ut i 2006.

Geodynamisk innstilling

Rundt 90 prosent av vulkanene forekommer ved konvergerende og divergerende (men ikke transformerte) plategrenser. På konvergent grenser, synker en jordskorpe under en annen i en prosess kjent som subduksjon . Når dette skjer ved oseanisk-kontinentale plategrenser, synker den tettere oseaniske platen under kontinentalplaten, og bringer overflatevann og hydrerte mineraler med seg. Den subdukte oseaniske platen møter stadig høyere temperaturer og trykk etter hvert som den synker, og vannet den bærer senker smeltetemperaturen til den omkringliggende mantelen. Dette får mantelen til å smelte og danne flytende magma kamre som sakte stiger opp i skorpen over dem. Ved oseanisk-oseaniske plategrenser produserer denne prosessen vulkanske øybuer.

Avvikende grenser oppstår når tektoniske plater trekker fra hverandre; når dette skjer under vann, er det kjent som havbunnsspredning. Når platene deler seg fra hverandre og danner sprekker, smelter smeltet materiale fra mantelen og stiger raskt oppover for å fylle ut rommet. Når den når overflaten, avkjøles magmaen raskt, og danner nytt land. Dermed finnes eldre bergarter lenger unna, mens yngre bergarter ligger ved eller nær den divergerende plategrensen. Oppdagelsen av divergerende grenser (og datering av den omkringliggende bergarten) spilte en stor rolle i utviklingen av teoriene om kontinentaldrift og platetektonikk.

Hotspot-vulkaner er et helt annet beist - de forekommer ofte intraplate, snarere enn ved plategrenser. Mekanismen som dette skjer med er ikke helt forstått. Det originale konseptet, utviklet av den anerkjente geologen John Tuzo Wilson i 1963, postulerte at hotspots oppstår fra platebevegelse over en dypere, varmere del av jorden. Det ble senere teoretisert at disse varmere seksjonene under skorpen var mantelplumer - dype, smale strømmer av smeltet stein som stiger opp fra kjernen og mantelen på grunn av konveksjon. Denne teorien er imidlertid fortsatt kilden til omstridt debatt innen jordvitenskapssamfunnet.

Eksempler på hver:

• Konvergerende grensevulkaner: Kaskade vulkaner (kontinentalt-oseanisk) og Aleutian Island Arc (oseanisk-oseanisk)
• Divergerende grensevulkaner: Mid-Atlantic Ridge (spredning av havbunnen)
• Hotspot vulkaner: Hawaiian-Emporer Seamounts-kjede og Yellowstone-calderaen

Vulkantyper

Studentene blir vanligvis undervist i tre hovedtyper vulkaner: slaggkjegler, skjoldvulkaner og stratovulkaner.

• Cinder-kjegler er små, bratte, koniske hauger av vulkansk aske og stein som har bygget seg opp rundt eksplosive vulkanske ventiler. De forekommer ofte på de ytre flankene til skjoldvulkaner eller stratovulkaner. Materialet som består av slaggkjegler, vanligvis slagg og aske, er så lett og løs at den ikke lar magma bygge seg opp inne. I stedet kan lava sive ut av sidene og bunnen.
• Skjoldvulkaner er store, ofte mange mil brede, og har en slak skråning. De er et resultat av flytende basaltiske lavastrømmer og er ofte assosiert med hotspot-vulkaner.
• Stratovulkaner, også kjent som sammensatte vulkaner, er resultatet av mange lag med lava og pyroklastiske stoffer. Stratovulkanutbrudd er normalt mer eksplosive enn skjoldutbrudd, og lavaen med høyere viskositet har mindre tid til å reise før avkjøling, noe som resulterer i brattere bakker. Stratovulkaner kan nå oppover 20 000 fot.

Type utbrudd

De to dominerende typene av vulkanutbrudd, eksplosive og effusive, dikterer hvilke vulkantyper som dannes. I oversvømmende utbrudd, mindre tyktflytende ('rennende') magma stiger til overflaten og lar potensielt eksplosive gasser lett unnslippe. Den rennende lavaen renner lett nedover og danner skjoldvulkaner. Eksplosive vulkaner oppstår når mindre tyktflytende magma når overflaten med de oppløste gassene fortsatt intakte. Trykket bygges deretter opp til eksplosjoner sender lava og pyroklastiske stoffer inn i troposfæren .

Vulkanutbrudd er beskrevet ved å bruke de kvalitative begrepene 'Strombolian', 'Vulcanian', 'Vesuvian', 'Plinian' og 'Hawaiian', blant andre. Disse begrepene refererer til spesifikke eksplosjoner, og skyhøyden, materialet som kastes ut og størrelsen knyttet til dem.

Volcanic Explosivity Index (VEI)

Volcanic Explosivity Index ble utviklet i 1982 og er en skala fra 0 til 8 som brukes til å beskrive størrelsen og størrelsen på et utbrudd . I sin enkleste form er VEI basert på totalt utkastet volum, hvor hvert påfølgende intervall representerer en ti ganger økning fra forrige. For eksempel, et VEI 4 vulkanutbrudd støter ut minst 0,1 kubikkkilometer med materiale, mens en VEI 5 ​​sender ut minimum 1 kubikkkilometer. Indeksen tar imidlertid hensyn til andre faktorer, som skyhøyde, varighet, frekvens og kvalitative beskrivelser.