Tulivuorenpurkaustyypit

Magmaattiset purkaukset tuottavat nuoria klasteja kaasun vapautumisen räjähdysmäisen dekompression aikana. Niiden voimakkuus vaihtelee Havaijin suhteellisen pienistä laavalähteistä yli 30 kilometrin korkuisiin katastrofaalisiin Ultrapliinisiin purkauspylväisiin, jotka ovat suurempia kuin Pompejin haudanneen Vesuviuksen purkaus vuonna 79.

Havaijin purkaus

Havaijin purkaukset ovat Havaijin tulivuorten mukaan nimetty tulivuorenpurkaustyyppi, jolle tämä purkautumistyyppi on tunnusomainen. Havaijin purkaukset ovat rauhallisimpia vulkaanisten tapahtumien tyyppejä, joille on ominaista hyvin nestemäisten basalttityyppisten Laavujen, joiden kaasupitoisuus on alhainen, purkausten yltyminen. Havaijin purkauksista purkautuvan aineksen määrä on alle puolet siitä, mitä muissa purkautumistyypeissä on. Tasainen pienten laavamäärien tuotanto rakentaa kilpitulivuoren suurta, leveää muotoa. Purkaukset eivät ole keskittyneet päähuippuun kuten muilla vulkaanisilla tyypeillä, ja ne tapahtuvat usein huipun ympärillä olevissa tuuletusaukoissa ja keskeltä säteilevistä halkeamista.

Havaijin purkaukset alkavat usein halkeamaa pitkin tapahtuvina purkausketjuina, ns.”Nämä kuolevat, kun laava alkaa keskittyä muutamiin tuuletusaukkoihin. Keski-aukko purkaukset, sillä välin, usein muodoltaan suuria laava suihkulähteitä (sekä jatkuva ja sporadinen), joka voi nousta jopa satoja metrejä tai enemmän. Laavalähteiden hiukkaset jäähtyvät yleensä ilmassa ennen maahan osumista, mikä johtaa sinertävien scoria-sirpaleiden kertymiseen; kun ilma on erityisen paksua klasteista, ne eivät kuitenkaan voi jäähtyä tarpeeksi nopeasti ympäröivän lämmön vuoksi, ja osuvat maahan yhä kuumina, jolloin kerääntyminen muodostaa roiskeita käpyjä. Jos purkautumisnopeudet ovat riittävän suuria, ne voivat jopa muodostaa roiskeita sisältäviä laavavirtoja. Havaijin purkaukset ovat usein erittäin pitkäikäisiä; Kilauealla sijaitseva vulkaaninen kartio Pu’u’Ō’ō purkautui yhtäjaksoisesti yli 35 vuoden ajan. Toinen Havaijin vulkaaninen piirre on aktiivisten laavajärvien muodostuminen, itsestään ylläpitävät raa ’ an laavan altaat, joissa on ohut puolijäähdytteinen kivikuori.

ropey pahoehoe-laava Kilauean, Havaijin

Havaijin purkausten aiheuttamat laavat ovat basaltisia, ja ne voidaan jakaa kahteen tyyppiin rakenteellisten ominaisuuksiensa perusteella. Pahoehoen laava on suhteellisen tasainen laavavirta, joka voi olla aaltoilevaa tai köynnöstävää. Ne voivat liikkua yhtenä levynä, ”varpaiden” edetessä tai kiemurtelevana laavapatsaana. A ’ a laavavirrat ovat tiheämpiä ja viskoosisempia kuin pahoehoe, ja niillä on taipumus liikkua hitaammin. Virtaamat voivat olla 2-20 metriä (7-66 jalkaa) paksuja. A ’ a-virrat ovat niin paksuja, että ulkokerrokset jäähtyvät rauniomaiseksi massaksi eristäen yhä kuumaa sisätilaa ja estäen sitä jäähtymästä. A ’ a-laava liikkuu erikoisella tavalla: virtauksen etuosa jyrkkenee takaa tulevan paineen vuoksi, kunnes se irtoaa, minkä jälkeen sen takana oleva yleinen massa liikkuu eteenpäin. Pahoehoe-laava voi joskus muuttua a ’a-laavaksi lisääntyvän viskositeetin tai lisääntyvän leikkausnopeuden vuoksi, mutta A’ A-laava ei koskaan muutu pahoehoe-virtaukseksi.

Havaijin purkaukset ovat vastuussa useista ainutlaatuisista vulkanologisista kohteista. Tuuli kuljettaa ja muodostaa pieniä vulkaanisia hiukkasia, jotka jäätyvät nopeasti pisaranmuotoisiksi lasimaisiksi sirpaleiksi, jotka tunnetaan Pelen kyyneleinä (Pelen, havaijilaisen tulivuorijumaluuden mukaan). Erityisen kovassa tuulessa nämä palaset saattavat jopa muodostua pitkiksi, ulos vedetyiksi säikeiksi, joita kutsutaan Pelen hiuksiksi. Joskus basaltti ilmastuu retikuliitiksi, joka on maapallon matalatiheyksisin kivilaji.

vaikka Havaijin purkaukset on nimetty Havaijin tulivuorten mukaan, ne eivät välttämättä rajoitu niihin; suurin koskaan havaittu laavalähde, joka syntyi Izu ōshiman saarella (Mihara-vuorella) vuonna 1986, 1 600 metriä korkea gusher, joka oli yli kaksi kertaa korkeampi kuin itse vuori (joka on 764 metriä).

tulivuoria, joilla tiedetään olevan havaijilaista toimintaa, ovat:

• Pu’u’Ō’ō on Kilauealla Havaijin saarella sijaitseva loiskärpänen, joka purkautui yhtäjaksoisesti vuosina 1983-2018. Purkaukset alkoivat 6 km: n pituisella halkeamaan perustuvalla ”curtain of firella” 3.tammikuuta 1983. Nämä antoivat tilaa keskitetyille purkauksille Kilauean itäisen repeämän paikalla, jolloin kartio lopulta muodostui.
• on luettelo kaikista Havaijin tulivuorista, Katso luettelo Havaijin – Keisarin seamount-ketjun tulivuorista.
• Mount Etna, Italia.
• Miharan Vuori 1986 (katso yllä oleva kappale)

StrombolianEdit

Strombolian purkaukset ovat Stromboli-tulivuoren mukaan nimetty tulivuorenpurkaustyyppi, joka on purkautunut lähes yhtäjaksoisesti vuosisatojen ajan. Strombolian purkausten taustalla on magman sisällä olevien kaasukuplien puhkeaminen. Nämä magman sisällä olevat kaasukuplat kerääntyvät ja yhtyvät suuriksi kupliksi, joita kutsutaan kaasuetanoiksi. Nämä kasvavat niin suuriksi, että ne nousevat laavapatsaan läpi. Pinnalle päästyään Ilmanpaine-ero saa kuplan puhkeamaan voimakkaalla poksahduksella, heittäen magmaa ilmaan saippuakuplaa muistuttavalla tavalla. Laavuihin liittyvän suuren kaasunpaineen vuoksi jatkuva toiminta on yleensä episodimaisia räjähdysmäisiä purkauksia, joihin liittyy tunnusomaisia äänekkäitä räjäytyksiä. Purkauksien aikana näitä räjäytyksiä tapahtuu yhtä usein kuin muutaman minuutin välein.

termiä ”Strombolian” on käytetty summittaisesti kuvaamaan monenlaisia tulivuorenpurkauksia, jotka vaihtelevat pienistä tulivuorenpurkauksista suuriin purkautuviin pylväisiin. Todellisuudessa todellisille Strombolian purkauksille ovat tyypillisiä lyhytikäiset ja räjähtävät lava-purkaukset, joilla on keskiviskositeetti ja jotka usein sinkoutuvat korkealle ilmaan. Pylväiden korkeus voi olla satoja metrejä. Strombolian purkauksissa muodostuneet laavat ovat eräänlaista suhteellisen viskoosia basalttista laavaa, ja sen lopputuote on enimmäkseen scoria. Strombolian purkausten suhteellinen passiivisuus ja sen vahingoittumattomuus sen lähdeaukkoon mahdollistavat sen, että Strombolian purkaukset jatkuvat laantumattomina tuhansia vuosia ja tekevät siitä myös yhden vähiten vaarallisista purkaustyypeistä.

esimerkki strombolian toiminnan aikana muodostuneista laavakaarista. Kuvassa Stromboli itse.

Stromboliset purkaukset nostavat ilmaan vulkaanisia pommeja ja lapillin kappaleita, jotka kulkevat parabolisia reittejä ennen laskeutumistaan lähdeaukkonsa ympärille. Pienten palasten Tasainen kasaantuminen rakentaa kokonaan basalttisista pyroklasteista koostuvia kartiokartioita. Tämä kasautumisen muoto johtaa yleensä hyvin järjestettyihin tephran renkaisiin.

Strombolian purkaukset muistuttavat Havaijin purkauksia, mutta niissä on eroja. Strombolian purkaukset ovat äänekkäämpiä, eivät tuota pysyviä purkautuvia pylväitä, eivät tuota joitakin Havaijin tuliperäisyyteen liittyviä vulkaanisia tuotteita (erityisesti Pelen kyyneleitä ja Pelen hiuksia) ja tuottavat vähemmän sulan laavan virtauksia (vaikka purkautuva materiaali yleensä muodostaa pieniä virtauksia).

tulivuoria, joilla tiedetään olevan Strombolista toimintaa, ovat esimerkiksi

• Parícutin Meksikossa, joka purkautui vuonna 1943 maissipellolla olleesta halkeamasta. Kahden vuoden kuluttua pyroklastinen toiminta alkoi hiipua, ja laavan vuodattamisesta sen pohjasta tuli sen ensisijainen toimintatapa. Purkaukset loppuivat vuonna 1952, ja lopullinen korkeus oli 424 metriä (1 391 jalkaa). Tämä oli ensimmäinen kerta, kun tutkijat pystyvät havainnoimaan tulivuoren koko elinkaaren.
• Etna-Vuori Italiassa, jossa on esiintynyt Strombolista aktiivisuutta viimeaikaisissa purkauksissa esimerkiksi vuosina 1981, 1999, 2002-2003 ja 2009.
• Mount Erebus Etelämantereella on maailman eteläisin aktiivinen tulivuori, jonka on havaittu purkautuvan vuodesta 1972 lähtien. Ereboksessa purkautuva toiminta koostuu usein toistuvasta Strombolisesta toiminnasta.
• Stromboli itse. Sen lievä räjähdysaktiivisuus on ollut aktiivista koko historiallisen ajan; pääasiassa jatkuvia Strombolian purkauksia, joihin toisinaan liittyy laavavirtoja, on kirjattu Stromboliin jo yli vuosituhannen ajan.

Vulkanianedit

Vulkanialaiset purkaukset ovat Vulcano-tulivuoren mukaan nimetty tulivuorenpurkaustyyppi. Se sai nimensä Giuseppe Mercallin havaintojen mukaan sen vuosien 1888-1890 purkauksista. Vulkanialaisissa purkauksissa tulivuoren sisällä oleva Viskoosi Magma vaikeuttaa vesikaasujen karkaamista. Kuten Strombolian purkaukset, tämä johtaa korkean kaasun paineen kertymiseen, jolloin magmaa pitävä korkki lopulta poksahtaa auki ja tuloksena on räjähdysmäinen purkaus. Toisin kuin Strombolisissa purkauksissa, sinkoutuneet laavakappaleet eivät kuitenkaan ole aerodynaamisia; tämä johtuu Vulkanialaisen magman suuremmasta viskositeetista ja entisestä korkista irronneen kiteisen aineen suuremmasta sisään liittymisestä. Ne ovat myös räjähtävämpiä kuin Stromboliset vastineensa, ja niiden purkautuvat pylväät yltävät usein 5-10 kilometrin korkeuteen. Lopuksi Vulkanialaiset esiintymät ovat andesiittisiä dasiittisille eivätkä basalttisille.

Vulkanialaisten Alkutoiminnalle on tyypillistä sarja lyhytikäisiä räjähdyksiä, jotka kestävät muutamasta minuutista muutamaan tuntiin ja joille on tyypillistä vulkaanisten pommien ja lohkareiden sinkoutuminen. Nämä purkaukset kuluttavat laavakupolia, joka pitää magmaa alhaalla, ja se hajoaa, mikä johtaa paljon hiljaisempiin ja jatkuvampiin purkauksiin. Näin varhainen merkki tulevasta Vulkanialaisesta toiminnasta on laavakupolin kasvu,ja sen romahtaminen synnyttää pyroklastista ainesta tulivuoren rinteeseen.

Tavurvur Papua-Uudessa-Guineassa purkautuvat

esiintymät lähellä lähdeaukkoa koostuvat suurista vulkaanisista lohkoista ja pommeista, joista erityisen yleisiä ovat niin sanotut ”leipäkuoripommit”. Nämä syvästi halkeilleet vulkaaniset palaset muodostuvat, kun sinkoutuneen laavan ulkopinta jäähtyy nopeasti lasiseksi tai hienorakeiseksi kuoreksi, mutta sisus viilenee ja vesikuloituu edelleen. Sirpaleen keskusta laajenee murtaen ulkopuolen. Suurin osa Vulkanialaisesiintymistä on kuitenkin hienorakeista tuhkaa. Tuhka on vain kohtalaisen hajaantunutta, ja sen runsaus viittaa suureen sirpaloitumisasteeseen, joka johtuu magman suuresta kaasupitoisuudesta. Joissakin tapauksissa näiden on havaittu olevan seurausta vuorovaikutuksesta meteoriveden kanssa, mikä viittaa siihen, että Vulkanialaiset purkaukset ovat osittain hydrovolkaanisia.

tulivuoria, joissa on esiintynyt Vulkanialaista aktiivisuutta, ovat muun muassa:

• Sakurajima, Japanissa on ollut vulkanialaista toimintaa lähes yhtäjaksoisesti vuodesta 1955 lähtien.
• Tavurvur, Papua-Uusi-Guinea, yksi useista Rabaulin kalderan tulivuorista.
• Irazú-tulivuori Costa Ricassa osoitti Vulkanialaista aktiivisuutta vuoden 1965 purkauksessaan.

Vulkanialaisten purkausten arvioidaan muodostavan vähintään puolet kaikista tunnetuista Holoseenipurkauksista.

PeléanEdit

Peléan purkaukset (tai nuée ardente) ovat tulivuorenpurkaustyyppi, joka on nimetty Martiniquessa sijaitsevan Pelée-tulivuoren mukaan.Peléan purkauskohde vuonna 1902 on yksi historian pahimmista luonnonkatastrofeista. Peléan purkauksissa suuri määrä kaasua, pölyä, tuhkaa ja laavakappaleita sinkoutuu ulos tulivuoren keskuskraatterista, minkä ajaa rhyoliitti -, dasiitti-ja andesiittisten laavakupolien romahtaminen, jotka usein synnyttävät suuria purkautuvia pylväitä. Varhainen merkki tulevasta purkauksesta on niin sanotun peléan-eli laavaselän kasvu, pullistuma tulivuoren huipulla ennen sen täydellistä romahtamista. Materiaali luhistuu itseensä muodostaen nopeasti etenevän pyroklastisen virtauksen (jota kutsutaan lohkovirtaukseksi), joka liikkuu vuoren rinnettä alas valtavalla nopeudella, usein yli 150 kilometrin tuntinopeudella. Maanvyöryt tekevät Peléan purkauksista yhden maailman vaarallisimmista, sillä ne voivat repäistä läpi asuttujen alueiden ja aiheuttaa vakavia ihmishenkien menetyksiä. Vuonna 1902 tapahtunut Pelée-vuoren purkaus aiheutti valtavaa tuhoa tappaen yli 30 000 ihmistä ja tuhoten täysin St. Pierren, joka oli 1900-luvun pahin vulkaaninen tapahtuma.

Peléan purkauksille on ominaista näkyvimmin niiden ajamat hehkuvat pyroklastiset virrat. Peléanin purkauksen mekaniikka on hyvin samanlainen kuin Vulkanialaisen purkauksen, paitsi että Peléanin purkauksissa tulivuoren rakenne kestää enemmän painetta, joten purkaus tapahtuu yhtenä suurena räjähdyksenä useiden pienempien sijaan.

tulivuoria, joilla tiedetään olevan Peléen toimintaa, ovat esimerkiksi:

• Pelée-Vuori Martiniquella. Vuoden 1902 Pelée-vuoren purkaus tuhosi saaren täysin tuhoten Saint-Pierren ja jättäen vain 3 eloonjäänyttä. Purkausta edelsi suoraan laavakupolin kasvu.
• Mayonin tulivuori on Filippiinien aktiivisin tulivuori. Siellä on tapahtunut monia erilaisia purkauksia, Peléan mukaan lukien. Huipulta säteilee noin 40 rotkoa, jotka tarjoavat väyliä tiheille pyroklastisille virtauksille ja mutavyöryille alla oleville alangoille. Mayonin rajuin purkaus tapahtui vuonna 1814, ja siinä kuoli yli 1 200 ihmistä.
• vuoden 1951 Peléan purkaus Mount Lamingtonilla. Ennen tätä purkausta huippua ei ollut edes tunnistettu tulivuoreksi. Yli 3 000 ihmistä sai surmansa, ja siitä on tullut mittapuu suurten Peléan-purkausten tutkimiselle.

plinianedit

kaavio Plinian purkauksesta. (avain: 1. Tuhkapilvi 2. Magmakanava 3. Vulkaanista tuhkaa sataa 4. Laava-ja tuhkakerrokset 5. Osite 6. Magma chamber) Klikkaa saadaksesi suuremman version.

Plinian purkaukset (tai Vesuvian purkaukset) on tulivuorenpurkaustyyppi, joka on saanut nimensä Vesuviuksen historiallisesta purkauksesta vuonna 79 jKr., joka hautasi roomalaiset Pompejin ja Herculaneumin kaupungit, ja erityisesti sen kronikoitsija Plinius nuoremman mukaan. Plinian purkaukset käynnistävä prosessi alkaa magmakammiosta,jossa liuenneet haihtuvat kaasut varastoituvat magmaan. Kaasut vesipitävät ja kerääntyvät noustessaan magmakanavan läpi. Nämä kuplat agglutinoituvat ja kun ne saavuttavat tietyn koon (noin 75% magmakanavan kokonaistilavuudesta), ne räjähtävät. Putken kapeat rajat pakottavat kaasut ja niihin liittyvät magmat ylös muodostaen purkautuvan kolonnin. Purkausnopeutta säätelee kolonnin kaasusisältö, ja matalalujuiset pintakivet halkeavat yleensä purkauksen paineessa muodostaen leimahtavan lähtevän rakenteen, joka työntää kaasuja vieläkin nopeammin.

nämä massiiviset purkauspilarit ovat Pliinisen purkauksen tunnusmerkki, ja ne ulottuvat 2-45 kilometrin korkeuteen ilmakehään. Puron tihein osa, suoraan tulivuoren yläpuolella, on sisäisesti kaasulaajenemisen aiheuttama. Kun se nousee korkeammalle ilmaan, se laajenee ja harvenee, vulkaanisen tuhkan konvektio ja lämpölaajeneminen ajavat sen entistä syvemmälle stratosfääriin. Puron huipulla voimakkaat vallitsevat tuulet ajavat puron poispäin tulivuoresta.

21.huhtikuuta 1990 purkautuva kolonni Redoubt-tulivuoresta, katsottuna Länteen Kenain niemimaalta

näihin erittäin räjähdysaltaisiin purkauksiin liittyy haihtuvia dakiittisia ja rhyoliittisia lavas, ja esiintyy tyypillisimmin stratovolcanoes. Purkaukset voivat kestää tunneista päiviin, ja pidemmät purkaukset liittyvät useampiin felsisiin tulivuoriin. Vaikka ne liittyvät felsiseen magmaan, voivat Pliiniset purkaukset yhtä hyvin tapahtua basalttisissa tulivuorissa, koska magmakammio eroaa toisistaan ja sen rakenne sisältää runsaasti piidioksidia.

Plinian purkaukset ovat samanlaisia kuin sekä Vulkanialaiset että Stromboliset purkaukset, paitsi että Plinian purkaukset eivät luo erillisiä räjähdysvaarallisia tapahtumia, vaan ne muodostavat pysyviä purkautuvia sarakkeita. Ne muistuttavat Havaijin laavalähteitä myös siinä, että molemmat purkautuvat tyypit tuottavat pysyviä purkauspatsaita, joita ylläpitää kuplien kasvu, joka etenee ylöspäin suunnilleen samalla nopeudella kuin niitä ympäröivä magma.

Plinian purkauksista kärsineisiin alueisiin kohdistuu voimakas hohkakiviilmasade, joka vaikuttaa kooltaan 0,5-50 km3 (0-12 cu mi) kokoiselle alueelle. Tuhkapilvessä oleva aines löytää lopulta tiensä takaisin maahan peittäen maiseman paksuna, monen kuutiokilometrin tuhkakerroksena.

Lahar virtaa vuoden 1985 Nevado del Ruizin purkauksesta, joka tuhosi Armeron täysin Kolumbiassa

kuitenkin vaarallisimpia purkauksia ovat materiaalin romahtamisen synnyttämät pyroklastiset virrat, jotka liiku alas vuoren rinnettä äärimmäisillä nopeuksilla, jotka ovat jopa 700 km (435 mi) tunnissa ja joilla on kyky laajentaa purkauksen ulottuvuutta satoja kilometrejä. Tulivuoren huipulta purkautuva kuuma aines sulattaa lumipenkat ja jäätiköt tulivuorella, joka sekoittuu tephran kanssa muodostaen lahareita, nopeasti liikkuvia mutavyöryjä, joissa on märkää betonia ja jotka liikkuvat joen nopeudella nopeasti.

merkittäviä Plinian purkauksia ovat:

• vuoden 79 jKr Vesuviuksen purkaus hautasi Roomalaiskaupungit Pompejin ja Herculaneumin tuhkakerroksen ja tefrakerroksen alle. Se on malliplinian purkaus. Vesuvius on purkautunut sen jälkeen useita kertoja. Sen viimeinen purkaus tapahtui vuonna 1944 ja se aiheutti ongelmia liittoutuneiden armeijoille edetessään Italian läpi. Juuri Plinius nuoremman aikalaisraportti sai tutkijat kutsumaan Vesuvian purkauksia ”Plinialaisiksi”.
• Washingtonissa vuonna 1980 tapahtunut Mount St. Helensin purkaus, joka repi tulivuoren huipun kappaleiksi, oli Pliniaaninen tulivuorenpurkaus, vulkaaninen Explosivity Index (VEI) 5.
• voimakkaimmat purkaustyypit, joiden arvo on 8, ovat niin sanotut ”Ultrapliiniset” purkaukset, kuten Tobajärvellä 74 tuhatta vuotta sitten tapahtunut purkaus, joka sammutti 2800 kertaa St. Helens vuonna 1980.
• Hekla Islannissa, esimerkkinä basalttisesta Pliniaanisesta vulkaanisuudesta on sen purkaus 1947-48. Viimeiset 800 vuotta ovat olleet väkivaltaisia hohkakivipurkauksia, joita on seurannut basalttisen laavan pitkäaikainen purkautuminen tulivuoren alaosasta.
• Pinatubo Filippiineillä 15. kesäkuuta 1991, joka tuotti 5 km3 (1 cu mi) dacitic magmaa, 40 km korkean purkauskolonnin ja vapautti 17 megatonnia rikkidioksidia.