Vulkan

 

Den vanlegaste oppfatninga av ein vulkan er eit kjegleforma fjell som spyr ut lava og giftige gassar frå eit krater på toppen. Dette skildrar berre ein av mange typar vulkanar og eigenskapane til vulkanar er langt meir komplisert. Oppbygginga og åtferden til vulkanar er avhengig av mange faktorar. Nokre vulkanar har kuperte toppar forma av lavadomar i staden for eit krater på toppen, medan andre vulkanar har landskap som massive platå. Ventilar som støter ut vulkansk materiale (lava, som er namnet til magma som har kome opp på overflata, og oske) og gassar (hovudsakleg damp og magmatiske gassar) kan ein finne kor som helst på vulkanen. Mange av desse ventilane dannar mindre kjegler som den i Puʻu ʻŌʻō på eine sida av Kīlauea på Hawaii.

 

Andre vulkantypar er mellom anna kryovulkanar (eller isvulkanar), særleg på nokre månar av Jupiter, Saturn og Neptun; og slamvulkanar, som er formasjonar som ofte ikkje er assosiert med magmatisk aktivitet. Aktive slamvulkanar har ofte lågare temperaturar enn eldvulkanar, bortsett frå når slamvulkanar eigentleg er ventilar på ein eldvulkan.

 

Hawaii og Island er døme på stader der vulkanar støter ut store mengder basaltisk lava i ikkje-eksplosive utbrot som gradvis byggjer opp vide fjell med ein skjoldliknande profil. Lavaen deira er generelt svært varm og flytande og kan derfor strøyme over lange avstandar. Den største skjoldvulkanen på Jorda, Mauna Loa, stig over 9 000 m opp frå djuphavsbotn, er 120 km i diameter og og dannar ein del av sjølve øya Hawaii, i lag med andre skjoldvulkanar som Mauna Kea og Kīlauea. Olympus Mons på Mars er den største skjoldvulkanane i solsystemet. Mindre utgåver av skjoldvulkanar er lavakjegler og lavahaugar.

Vulkankjegler eller sinderkjegler oppstår i samband med utbrot som stort sett kastar ut små bitar av slagg eller pyroklastisk stein (begge ser ut som slagg eller sinders og derfor namnet på vulkantypen), som byggjer seg opp rundt opninga. Desse utbrota kan vere forholdsvis kortvarige og produsere kjegleforma åsar med høgder på 30 til 400 meter. Dei fleste sinderkjeglene har berre eitt utbrot. Sinderkjegler kan dannast som sideventilar til større vulkanar eller oppstå på eiga hand. Parícutin i Mexico og Sunset Crater i Arizona er døme på sinderkjegler.

 

Stratovulkanar er høge, kjegleforma fjell som består av lavastraumar og anna som er kasta ut av vulkanen i forskjellige lag. Det er dei forskjellige laga (stratum) som har gjeve namn til denne typen vulkanar. Stratovulkanar vert òg kalla komposittvulkanar. Klassiske døme er Fuji-fjellet i Japan, Mayon på Filippinane og Vesuv og Stromboli i Italia.

Supervulkan er eit populært uttrykk for ein stor vulkan som vanlegvis har ein større kaldera og som potensielt kan skape katastrofar på enorm, stundom kontinental, skala. Slike utbrot kan føre til lågare global temperatur i mange år etter utbrotet på grunn av dei store mengdene med svovel og oske som vert kasta ut. Dette er den farlegaste av alle vulkantypar. Døme på denne typen vulkanar er Yellowstone Caldera i Yellowstone nasjonalpark vest i USA, Lake Taupo i New Zealand og Tobasjøen på Sumatra i Indonesia. Supervulkanar er vanskeleg å identifisere på grunn av dei store områda dei dekkjer. Store vulkanområde vert òg rekna som supervulkanar på grunn av dei store mengdene basaltisk lava som vert kasta ut.

 

Undersjøiske vulkanar er vanlege på djuphavsbotn. Nokre er aktive og i grunt vatn kan dei kasta ut damp og stein høgt over havoverflata. Mange andre ligg på så store djup at den enorme vekta av alt vatnet over dei hindrar eksplosive utbrot av damp og gassar, men ein kan oppdaga dei med hydrofonar og misfarging av vatnet på grunn av vulkanske gassar. Sjølv store undersjøiske utbrot kan oppstå utan at ein merkar det på overflata. Som følgje av rask avkjøling i vatn samanlikna med luft og auka oppdrift dannar undersjøiske utbrot ofte bratte søyler over vulkanventilane deira samanlikna med vulkanar på landoverflata. Dei kan verte så høge at dei bryt havoverflata og dannar nye øyar. Putelava er vanleg i samband med undersjøiske vulkanar.

 

Subglasiale vulkanar oppstår under ein iskalott. Dei består av flat lavautstrøyming på toppen av utstrekt putelava og palagonitt. Når iskalotten smeltar kollapsar lavaen på toppen og dannar fjell med flate toppar. Så kollapsar putelavaen og gjev ei fjellside med vinkel på 37,5 °. Desse vulkanane vert òg kalla platåfjell, tuya eller (meir sjeldan) moberg. Gode døme på denne typen vulkanar finn ein på Island og British Columbia. Opphavet til uttrykket kjem frå Tuya Butte, som er ein av fleire tuyaer i området ved elva Tuya og Tuyafjella nord i British Columbia. Tuya Butte var den første av denne typen vulkan som vart analysert og namnet har derfor sidan vorte nytta på alle vulkanformasjonar av denne typen.

 

Ein annan måte å klassifisere vulkanar på er etter kva samansetting lavaen som veltar ut har, sidan dette påverkar forma til vulkanen. Lava kan generelt klassifiserast i fire forskjellige grupper (Cas & Wright, 1987):

• Viss magmaen inneheld mykje (>63 %) med silika vert lavaen kalla felsisk.
  • Felsisk lava (eller rhyolittar) er ofte svært viskøs (renn sakte) og vert spydd ut som kuplar eller eller korte, avgrensa straumar. Viskøs lava dannar som regel stratovulkanar eller lavadomar. Lassen Peak i California er eit døme på ein vulkan danna av felsisk lava og er eigentleg ein stor lavadom.
  • Sidan silikat magma er så viskøs fangar dei ofte flyktige gassar, som kan føre til katastrofale utbrot og etter kvart danne stratovulkanar. Pyroklastiske straumar (ignimbrittar) er særs farlege produkt ved slike vulkanar, sidan dei består av smelta vulkansk oske som er for tung til å gå opp i atmosfæren slik at dei i staden raser ned fjellsida og kan fare langt unna ventilane under store utbrot. Ein har registrert temperaturar opp til 1 200 °C i pyroklastiske straumar, noko som vil sette fyr på alt som kjem i vegen og kan ofte dekke eit område med fleire meter med oske. I Alaska finn ein Valley of Ten Thousand Smokes, som vart skapt av utbrotet til Novarupta nær Katmai i 1912 og er eit døme på avleiring etter ein tjukk pyroklastisk straum eller ignimbrittavleiringar. Vulkansk oske som er lett nok til å verte kasta opp i atmosfæren kan fare mange kilometer før ho fell til bakken som tuff.
• Om magmaen inneheld 52–63 % silika, har lavaen ein intermediær samansetting.
  • Desse «andesittiske» vulkanane oppstår generelt berre over subduksjonssoner (t.d. Merapi i Indonesia).
• Om magmaen inneheld mellom 52 % og 45 % silika vert lavaen kalla mafisk (fordi han inneheld større mengder magnesium (Mg) og jern (Fe) eller basaltar. Denne typen lava er vanlegvis mykje mindre viskøs enn rhyolittisk lava etter kva temperatur dei har under utbrotet. Dei er òg som regel varmare enn felsisk lava. Mafisk lava oppstår mange stader:
  • Midthavsryggar, der to havplater dreg frå kvarandre og basaltisk lava pressar seg opp som lavaputer mellom dei for å fylle gapet.
  • Skjoldvulkanar (t.d. Hawaii, inkludert Mauna Loa og Kīlauea), både på land og i havet.
  • Som kontinentale flodbasaltar.
• Magma med mindre enn 45 % silika produserer ultramafisk lava. Ultramafiske straumar, òg kalla komatiittar, er svært sjeldne, og svært få har faktisk hatt utbrot på jordoverflata sidan proterozoikum då varmen frå jorda var kraftigare. Dei er (eller var) den varmaste typen lava og truleg meir flytande enn vanleg mafisk lava.

To typar lava har fått namn etter overflatestrukturen deira: ʻAʻa (uttale [ʔaʔa]) og pāhoehoe (uttalt [paːho͡eːho͡eː]). Begge orda har opphav frå Hawaii. ʻAʻa har ei ru og klinkeaktig overflate, og dei fleste typar viskøs og varm lava ser slik ut. Sjølv basaltisk eller mafisk straum kan ha lavastruktur som ʻaʻa, særleg i utbrot der mykje masse vert kasta ut på ein gong og fjellsida er bratt. Pāhoehoe er lava med glatt og ofte trådaktig eller rynktete overflate og oppstår vanlegvis frå meir flytande lava. Vanlegvis er det berre mafiske straumar som dannar pāhoehoe sidan dei ofte har utbrot med høgare temperaturar eller har den rette kjemiske blandinga som gjer at dei er tynnare.

 

 

Ein populær måte å klassifisere magmatiske vulkanar på er etter kor ofte dei har utbrot. Dei som ofte har utbrot vert kalla aktive, og dei som har hatt utbrot tidlegare, men som no er rolege vert kalla sovande. Dei som ikkje har hatt utbrot i historisk tid vert kalla utdøydd. Desse populære klassifiseringane, og særleg å klassifisere ein vulkan som utdøydd, har inga meining for forskarar. Dei nytta klassifiseringar som viser til prosessane som forma ein spesifikk vulkan og prosessane under utbrota som skapte forma han har.

Det finst eigentleg ikkje ein konsensus hos vulkanologar om korleis ein skal definere ein «aktiv» vulkan. Levetida til ein vulkan kan variere frå månader til fleire millionar år og slike karakteristikkar er stundom meingingslause samanlikna med levetida til menneske eller til og med sivilisasjonar. Til dømes har mange av Jorda sine vulkanar hatt mange utbrot dei siste par tusen åra, men mange viser ikkje fortida teikn på utbrot. Med tanke på den lange levetida til slike vulkanar er dei særs aktive. I løpet av eit menneskeliv er dei derimot ikkje særleg aktive.

Forskarar reknar vanlegvis ein vulkan som aktiv om han er i utbrot eller syner teikn på uro, som uvanleg jordskjelvsaktivitet eller vesentleg gassutslepp. Mange forskarar reknar òg ein vulkan som aktiv om han har hatt utbrot i historisk tid. Det er viktig å merke seg at lengda på historisk tid varierer frå region til region, i Middelhavsområdet meir enn 3000 år bakover i tid, men på Hawai berre litt meir enn 200 år. Smithsonian Global Volcanism Program sin definisjon for ein aktiv vulkan er at han har hatt utbrot i løpet av dei siste 10 000 åra.

Sovande vulkanar er dei som ikkje er aktive no for tida (som definert over), men kan verte aktive eller få nye utbrot igjen. Det hender derimot ofte at vulkanar som forskarar reknar som aktive vert omtalt som sovande av ikkje-fagpersonar eller i media.

Utdøydde vulkanar er dei som forskarane reknar ikkje vil få utbrot igjen. Om ein vulkan verkeleg er utdøydd eller ikkje er ofte vanskeleg å avgjere. Sidan kalderaen til «supervulkanar» kan ha ein utbrotssyklus på millionar av år kan ein kaldera som ikkje har hatt utbrot på titusenvis av år vert rekna som sovande og ikkje utdøydd. Yellowstone Caldera i Yellowstone nasjonalpark er minst to millionar år gammal, men har ikkje hatt kraftige utbrot i om lag 640 000 år, sjølv om det har vore noko aktivitet i nyare tid. Det har vore hydrotermale utbrot for mindre enn 10 000 år sidan og lavastraumar for om lag 70 000 år sidan. På grunn av dette vert ikkje Yellowstone Caldera rekna som utdøydd. Faktisk produserer kalderaen ofte jordskjelv, har eit særs aktivt geotermisk system og fører til at jordoverflata hever seg.

Dei 16 noverande dekadevulkanane er:

Avatsjinskij-Korjakskij, Kamtsjatka i Russland Colima i Mexico Etna på Sicilia i Italia Galeras i Colombia Mauna Loa på Hawaii i USA Merapi på Indonesia Nyiragongo i Den demokratiske republikken Kongo Mount Rainier i Washington i USA

Sakurajima på Japan Santamaria/Santiaguito i Guatemala Santoríni i Hellas Taal, Filippinane Teide på Kanariøyane i Spania Ulawun i Papua New Guinea Unzen i Japan Vesuv i Italia

 

 

 

 

Det er mange forskjellige former for vulkansk aktivitet og utbrot, som freatisk utbrot (dampgenererete utbrot), eksplosive utbrot med høgsilikalava (t.d. rhyolitt, utstrøymande utbrot av lågsikilalava (t.d. basalt), pyroklastisk straum, lahar (gravitetsstraum) og karbondioksidutslepp. Alle desse aktivitetane kan utgjere fare for menneske. Jordskjelv, varmekjelder, fumaroler, gjørmehol og geysirar er ofte tilknytt vulkansk aktivitet.

Konsentrasjonen av forskjellige vulkanske gassar kan varierer stort frå ein vulkan til ein annan. Vassdamp utgjer vanlegvis den største delen av vulkanske gassar, etterfølgd av karbondioksid og svoveldioksid. Andre viktige vulkanske gassar er hydrogensulfid, hydrogenklorid og flussyre. Mange andre mindre spor av andre gassar er òg ein del av vulkanutbrot, som hydrogen, karbonmonoksid, halokarbonar, organiske stoff og flytkige metallklorid.

Store, eksplosive vulkanske utbrot sprøytar vassdamp, karbondioksid, svoveldioksid, hydrogenklorid, flussyre og oske (pulverisert stein og pimpstein) inn i stratosfæren til høgder omkring 16-32 km over jordoverflata. Den viktigaste innverknaden av desse injeksjonane er omdanninga av svoveldioksid til svovelsyre, som raskt kondenserer i stratosfæren til ørsmå sulfataerosolar. Aerosolane aukar albedoen til Jorda, altså refleksjonen av solstrålene tilbake til verdsrommet, og på den måten vert den nedre delen av jordatmosfæren eller troposfæren. Dei absorberer også varmestråling frå jordoverflata slik at stratosfæren vert oppvarma. Fleire utbrot dei siste hundreåra har ført til eit fall i den gjennomsnittlege temperaturen på jordoverflata i periodar på eitt til tre år. Sulfataerosolane skapar òg kompliserte kjemiske forhold på overflata si, som endrar dei kjemiske klor- og nitogenstoffa i stratosfæren. Denne effekten, i lag med auka stratosfærisk klornivået frå KFK-forureining, skapar klormonoksid som øydelegg ozon. Når aerosolane veks og koagulerer fell dei ned i den øvre troposfæren der dei fungerer som kondensasjonskjerner for cirrusskyer og slik påverkar strålingsbalansen til Jorda. Det meste av hydrogekloriden og flussyra vert løyst opp i vassdropane og fell ned til overflata som sur nedbør. Den injiserte oska fell òg gradvis frå stratosfæren og det meste av denne er borte i løpet av nokre dagar eller eit par veker. I tillegg til alt dette sprøytar vulkanar ut drivhusgassen karbondioksid og er slik ei kjelde for karbon i biogeokjemiske syklusar.

Gassutslepp frå vulkanar er ein natuleg medverknad til sur nedbør. Vulkanar slepp ut om lag 130 til 230 teragram karbondioksid kvart år.^[1] Vulkanutbrot kan sprøyte ut store mengder aerosolar i jordatmosfæren. Store utslepp kan skape visuelle effektar som uvanleg fargerike solnedgangar og påverke det globale klimaet ved nedkjøling. Vulkanutbrot kan òg vere nyttig ved at dei tilfører næringsstoff til jordsmonnet via forvitring av vulkansk stein. Desse frodige jordsmonna gjev gode vekstviklår for planter og forskjellige avlingar. Vulkanutbrot kan òg skape nye øyar då magmaen vert avkjølt når det kjem i kontakt med vatn.

 

Månen til jorda har ingen store vulkanar og ingen noverande vulkansk aktivitet, men det er spor her som tyder på at han framleis har ein delvis smelta kjerne.^[2] Månen har derimot mange vulkanske kjenneteikn som månehav (dei mørkare felta ein kan sjå på overflata), riller og kuplar.

Venus har ei overflate som består av 90 % basalt, noko som indikerer at vulkanisme spelte ei stor rolle i utforminga av overflata. Planeten kan ha hatt store vulkanske utbrot for om lag 500 millionar år sidan^[3] ut frå det forskarane kan sei om tettleiken av nedslagskrater på overflata. Lavastraumane er omfattande og former for vulkanisme som ein ikkje ser på jorda kan òg oppstå. Endringar i planeten sin atmosfære og observasjonar av lynnedslag kan tyde på vulkansk aktivitet, men det er ikkje stadfesta at Venus er vulkansk aktiv. Radarbilete av Magellansonden synte at det nyleg hadde vore vulkansk aktivitet frå den høgaste vulkanen på Venus, Maat Mons, i form av oskestraumar nær toppen og på nordsida.

Det er fleire utdøydde vulkanar på Mars.Fire av desse er enorme skjoldvulkanar som er langt større enn dei ein finn på jorda. Desse er Arsia Mons, Ascraeus Mons, Hecates Tholus, Olympus Mons og Pavonis Mons. Desse vulkanane har vore utdøydde i mange millionar år,^[4] men den europeiske «Mars Express» har funne spor etter mogeleg vulkansk aktivitet på Mars i nyare tid.^[4]

 

Jupiter sin måne Io er den mest vulkansk aktive lekamen i solsystemet på grunn av tidvasskreftene frå Jupiter. Han er dekt med vulkanar som spyr ut svovel, svoveldioksid og silikatsteinar og som følgje av dette endrar Io overflate konstant. Lavaen her er den varmaste ein kjenner til i heile solsystemet med temperaturar over 1500 °C. I februar 2001 oppstod det største vulkanske utbrotet i solsystemet på Io.^[5] Europa, den minste av dei fire store Jupitermånane ser òg ut til å ha eit aktivt vulkansystem, bortsett frå at vulkanaktiviteten berre består av vatn, som frys til is på den iskalde overflata. Denne prosessen vert kalla kryovulkanisme og er tilsynelatande mest vanleg på dei ytre planetane i solsystemet.

I 1989 observerte romsonden Voyager 2 kryovulkanar (isvulkanar) på Triton, ein av Neptun sin måne og i 2005 fotograferte sonden Cassini-Huygens utbrot av ispartiklar frå Enceladus, ein av Saturn sin månar.^[6] Utsleppet bestod av vatn, flytande nitrogen, støv og metansamansettingar. Cassini-Huygens fann òg bevis for ein kryovulkan som slapp ut metan på Saturnmånen Titan, og ein meiner at dette er ei av dei viktigaste kjeldene for at det finst metan i atmosfæren til månen.^[7] Det finst òg ein teori om at det kryovulkanisme på Kuiperbeltelekamen Quaoar.

Ein meiner at ordet vulkan kjem frå Vulcano, ei vulkansk øy i Dei eoliske øyane i Italia, som igjen har fått namnet sitt frå Vulcan, eldguden i romersk mytologi. Studiet av vulkanar vert kalla vulkanologi.

 

Mange kjelder i antikken tileigna vulkanutbrot overnaturlege årsaker, som at det var handlinga til ein gud eller halvgud. Ein av dei første forslaga ein veit om som prøver seg på ein meir vitskapleg løysing er jesuitten Athanasius Kircher (1602–1680), som var vitne til utbrot på Etna og Stromboli, og som så vitja krateret ved Vesuv. Han gav ut ein artikkel der han meinte at ein brann i senter av Jorda var forbunde til fleire andre mindre brannar ved å brenne svovel, asfalt og kol.

Det kom fleire forklaringar til kvifor vulkanar oppfører seg som dei gjer før ein utvikla teorien om mantelen som eit halvsolid stoff. I fleire tiår etter at ein kjende til samanpressing og radioaktive stoff som varmekjelder vart ikkje desse rekna som mogelege kjelder til varmen under jorda. Ein trudde lenge at vulkansk aktivitet kom av kjemiske reaksjonar og eit tynt lag av smelta stein nær overflata.

Vulkanar framtrer som eit våpenbilete i heraldikk.

 

• Plinisk utbrot
• Typar vulkanutbrot
• Varsling av vulkansk aktivitet
• Vulkanobservatorium
• Geomorfologi
• Geovitskap
• Vulkansk slette
• Vulkansk gass
• Tsunami

Lister

• Vulkanar på Jorda
• Utanomjordiske vulkanar
• Vulkaneksplosivitetsindeks
• Typar vulkanutbrot
• Dødlegaste naturkatastrofar

• Marti, Joan and Ernst, Gerald. (2005). Volcanoes and the Environment. Cambridge University Press. ISBN 0-521-59254-2.  CS1 maint: Multiple names: authors list (link)
• Macdonald, Gordon A., and Agatin T. Abbott. (1970). Volcanoes in the Sea. University of Hawaii Press, Honolulu. s. 441.
• Ollier, Cliff. (1988). Volcanoes. Basil Blackwell, Oxford, UK, ISBN 0-631-15664-X (hardback), ISBN 0-631-15977-0 (paperback).
• Haraldur Sigurðsson, ed. (1999) Encyclopedia of Volcanoes. Academic Press. ISBN 0-12-643140-X.
• Cas, R.A.F. and J.V. Wright, 1987. Volcanic Successions. Unwin Hyman Inc. 528p. ISBN 0-04-552022-4

  Wikimedia Commons har multimedia som gjeld: Vulkan

• Smithsonian Institution - Global Volcanism Program Arkivert 2012-10-24 ved Wayback Machine.
• Vulkanske og geologiske uttrykk frå vulkanologien Arkivert 2007-09-14 ved Wayback Machine.
• Vulkaninformasjon frå Deep Ocean Exploration Institute, Woods Hole Oceanographic Institution
• How Volcanoes Work av Tom Harris
• Volcano Live - John Seach
• Google Video: Vulkanutbrot Arkivert 2007-11-14 ved Wayback Machine.
• Vulkanar i verda på Google Maps Arkivert 2007-09-29 ved Wayback Machine.
• Vulkanvideoar frå National Geographic