Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Geologie

Stille versus explosieve vulkanen:de wetenschap van uitbarstingsstijlen

Door Amy Harris
Bijgewerkt op 24 maart 2022

Phil Mislinski/Getty Images Nieuws/Getty Images

Vulkaanuitbarstingen zijn zowel ontzagwekkend als gevaarlijk, maar toch essentieel voor het in stand houden van het leven op aarde. Ze hebben de atmosfeer, de oceanen en de oppervlaktegeologie van onze planeet gedurende miljoenen jaren gevormd. In de kern zijn vulkanen natuurlijke ventilatieopeningen in de aardkorst waaruit lava, gassen, as en tefra vrijkomen. Uitbarstingen kunnen variëren van zachte lavastromen tot gewelddadige explosies die een aanzienlijke bedreiging vormen voor de menselijke veiligheid.

Terminologie en definitie

Uitbarstingen worden veroorzaakt wanneer interne druk magma dwingt te ontsnappen. In de vulkanologie worden ‘stille’ uitbarstingen uitbundig genoemd evenementen. Deze uitbarstingen omvatten doorgaans de langzame uitstorting van lava met een lage viscositeit, zoals te zien is bij veel Hawaiiaanse vulkanen. Daarentegen explosief uitbarstingen lijken op de dramatische ontploffingen van Mount St.Helens, waarbij as, gassen en rotsfragmenten hoog in de atmosfeer worden gelanceerd. De meeste uitbarstingen liggen langs een continuüm, waarbij kenmerken van zowel uitbundige als explosieve stijlen samenkomen.

Producten en effecten

Uitbundige uitbarstingen produceren gesmolten lava die stroomt als een dikke vloeistof, vergelijkbaar met rauw eigeel. Explosieve uitbarstingen genereren meer stroperige lava, vergelijkbaar met een hardgekookt ei, en stoten rotsfragmenten en gassen uit. Deze uitbarstingen kunnen pyroclastische stromen genereren – snelle, dodelijke stromen van as en hete gassen – met snelheden tot 100 km/u (≈60 mph). Explosieve uitbarstingen verspreiden ook aswolken die grote gebieden kunnen bedekken, het vliegverkeer kunnen verstoren en ademhalingsgevaar kunnen veroorzaken. Bovendien kan vulkanisch materiaal zich met water vermengen en lahars vormen, die hele gemeenschappen kunnen begraven. Effusieve uitbarstingen, hoewel langzamer, kunnen nog steeds de infrastructuur beschadigen, maar vormen zelden een onmiddellijke dodelijke bedreiging voor de mens.

Bijdragende factoren

De belangrijkste bepalende factoren voor de uitbarstingsstijl zijn de magmaviscositeit en het gasgehalte. Het silicarijke magma met een hoge viscositeit houdt gassen vast, wat leidt tot drukopbouw en het vrijkomen van explosieven. Magma's met een lagere viscositeit zorgen ervoor dat gassen gemakkelijker kunnen ontsnappen, wat resulteert in effusieve stromen. Temperatuur en silicaconcentratie zijn belangrijke controlemechanismen:koelere, silicarijke magma's zijn stroperiger en explosiever; heter, magma's met een laag silicagehalte vloeien gemakkelijker en zijn uitbundig.

Typen en voorbeelden

Verschillende vulkaanmorfologieën geven de voorkeur aan verschillende uitbarstingsstijlen. Schildvulkanen, met zachte hellingen, veroorzaken doorgaans uitbundige uitbarstingen; Hawaiiaanse eilanden zijn klassieke voorbeelden. Sintelkegels en stratovulkanen (samengestelde vulkanen) barsten vaak explosief uit. Stratovulkanen, zoals de berg Fuji, de berg Kilimanjaro en de berg Rainier, combineren grote uitbarstingen met steile profielen. Rhyolietcaldera's zijn, hoewel zeldzamer, in staat de meest explosieve gebeurtenissen te veroorzaken; Yellowstone in de Verenigde Staten en Toba in Indonesië zijn opmerkelijke rhyolitische systemen.