Огън избяга от недрата на земята
Piton de la Fournaise, в Реюнион, е един от най-активните вулкани на планетата.
Това е най-зрелищният гняв на Земята. Излъчвайки нажежаема лава и облак от пепел, вулканите разкриват невероятната енергия, която нашата планета притежава. Феномен, тясно свързан с тектониката на плочите, който заплашва 500 милиона души по целия свят.
ФАКТИ И ФИГУРИ
Има 1500 активни вулкана на Земята, (преживял криза през последните 10 000 години). | Повече ▼ хиляди подводни сгради. 600 са познавали изригване от Античността.
Всяка година, Отделят се от 1 до 3 км3 лава, включително 90% по океанските хребети . Най-интензивните обриви са най-редки: например обрив като този, който се е появил през Хълм Сейнт Хелънс, през 1980г, проектирайки 0,74 км3 материали, настъпва приблизително на всеки десет години. Но се случва сравним с този на Pinatubo през 1991 г. (10 km3 материали) веднъж на век.
Потоци течност и нажежаема лава, огнени облаци, търкалящи се по склонове с повече от 100 км/ч, невероятни експлозии: без съмнение Земята е вулканична планета. Това се доказва от 50 до 70 изригвания, регистрирани всяка година. Разбира се, настоящият вулканизъм вече няма обща мярка с тази, която Земята е познавала в миналото. Такива са големите базалтови изливи (или капани), като този, който се е случил в Сибир преди 250 милиона години, който се е разпространил от 2 до 3 милиона кубически метра лава и е създал плато, по-голямо от седем пъти по-голямо от Франция; или онези изригвания, които преди 1,8 до 3,5 милиарда години биха наляли достатъчно лава, за да образуват плочите, които са служили като ембриони за континентите ...
Въпреки това, гигантска термична машина, Земята продължава да евакуира излишната си топлина, генерирана трайно от разпадането на радиоактивните елементи, които тя съдържа, или която е съхранявала във вътрешността си по време на своето образуване (вж. Стр. 8). И този вулканизъм е само възникналата част от сложна вътрешна структура, която вижда мантията на Земята, анимирана от колосални конвекционни движения с дебелина около 3000 километра, причинявайки гореща материя да се издига на повърхността със скорост от няколко сантиметра. Или десетки сантиметри на година.
АФЕРА НА НАЛЯГАНЕТО
Случаят със субдукционни вулкани е по-сложен. Потапящата плоча носи със себе си хидратирани утайки, които при нагряване губят водата си, която прониква в мантията. Само 1% повече вода обаче е достатъчна, за да падне точката на топене със 100 ° C. Следователно тук, в допълнение към спада на налягането, излишната вода, въведена в мантията, инициира топенето на скалата. Тогава тласъкът на Архимед си върши работата.
Как Земята отделя излишната си топлина
4 - Вулканът изригва
Magma съдържа газ. Когато магмата е течна, газът изтича и лавата тече лесно. Ако е по-вискозен, газът се бори да избяга и изригването е по-експлозивно.
3 - Натискът го тласка нагоре
Налягането се увеличава в магматичната камера. След това застоялата лава се изтласква към комина и се издига на повърхността.
2 - Тогава магмата се издига малко по малко
Архимедовата тяга естествено кара течната скала да се издига до камерата на магмата, където се натрупва магмата.
1 - В мантията се образува магма
Изригванията на горещи точки на вулкани и океански хребети протичат по подобен начин. През последните 100 километра от мантията скалата среща условия на налягане и температура, съвместими с топенето. Когато тази скала се издига към повърхността, изтласкана от конвекционните течения на мантията, делът на магмата се увеличава.
Основните видове изригвания
Хавайски: много течната магма позволява на газа да излиза без затруднения. Лавата тече с висока скорост.
Стромболиан: вискозитетът на магмата пречи на изтичането на газ.
Редовните експлозии освобождават налягането: след това част от лавата се проектира на няколкостотин метра височина, докато останалата част тече по стените на вулкана.
Пелеан: пастообразната магма се издига много бавно. Той се натрупва в комина, образувайки запушалка. Когато налягането стане непоносимо, тази тапа избухва в горещи потоци, които се хвърлят надолу по склона с 500 km/h.
Вулкански: вискозитетът на лавата предизвиква силно покачване на налягането на целия вулкан. В крайна сметка експлодира. Лавата се пулверизира в пепел и пемза. Цялото образува гигантски шлейф, който може да се издигне на височина от 20 км.
МАГМА РЕЗЕРВОАР
Но какъвто и да е задействащият ефект, причината за изригването винаги е една и съща: камерата е подложена на повишаване на налягането. Това може да бъде причинено от пристигането на нова магма в камерата. Или чрез кристализация на вече наличната магма: съдържащите се в магмата вода и газове (по-специално въглерод и серен диоксид) след това се извличат от зараждащата се твърда фракция, те се натрупват във все още течната магма, докато последната вече не може да ги побере . Камерата започва да набъбва, стените отстъпват, което причинява внезапен спад на налягането. Магмата има все повече затруднения при интегрирането на разтворените в нея газове. Мехурчета се образуват, разширяват и изтласкват течността нагоре, като при отпушване на бутилка шампанско, която е била разклатена твърде много.
"Какъвто и да е спусъкът, причината за изригването винаги е една и съща: повишаване на налягането в камерата на магмата
"В случаите, когато лавата е доста течна, мехурчетата лесно се издигат на повърхността. Следователно лавата е изчерпана в газове и лесно прелива в потоци от течности. Този тип изригване, типично за вулкани или хребети в горещи точки, се наблюдава например в Piton de la Fournaise, в Реюнион или в Kilauea, на Хаваите. Той изгражда масивни вулкани с леки склонове, които се развиват само за няколко години.
И обратно, ако магмата е много вискозна, до 100 000 пъти вискозитета на най-течните лави и богата на силициев диоксид и газ, изригванията са експлозивни: мехурчетата се издигат по-бързо от магмата и остават там затворници. С увеличаването на размера си, те увеличават порьозността на сместа, която в крайна сметка се фрагментира: обривът се състои от течни капки, суспендирани в газ, внезапно изхвърлен. Докато се охлажда в контакт с въздуха, магмата замръзва в пепел и порести вулканични скали, наречени пемза. В зависимост от естеството на магмата сме свидетели или на малки експлозии, които издават газ и фрагменти от лава с височина няколко десетки или дори стотици метра, или на много силна експлозия, издаваща облак от газ, нажежаема лава, пепел и скала фрагменти, понякога с височина до 40 километра. Често част от този шлейф е твърде плътен, за да се издига в атмосферата. Той се срутва и тече по повърхността в огнено облаче, което може да достигне скорост от няколкостотин километра в час. Подобно изригване се случи на Везувий през 79 г., убивайки 3000 жители на Помпей.