Ugnikalnis

Ugnikalnių klasifikavimas

Ugnikalniai klasifikuojami pagal keletą parametrų: aktyvumą (aktyvūs, snaudžiantys), išsiveržimo pobūdį (Plinijaus tipo, Havajų tipo ir kt.), išmestos medžiagos kiekį (supervulkanai), išsiveržimo produktus, vietą (povandeniniai, poledyniniai), pavojingumą ir t. t.

Aktyvumas

Pagal aktyvumą ugnikalniai būna aktyvūs, snaudžiantys (miegantys) ir užgesę. Aktyviu paprastai laikomas ugnikalnis, išsiveržęs istoriniais laikais, snaudžiančiu – priešistoriniais laikais, bet ne anksčiau kaip holoceno epochoje, tai yra, per pastaruosius 10-11 000 metų, o jeigu tai vyko dar seniau – užgesusiu. Bet visuotinio sutarimo šiuo klausimu nėra ir dažnai remiasi subjektyviu požiūriu, pavyzdžiui, kai kurie vulkanologai ugnikalnius su veikiančiomis fumarolėmis laiko aktyviais, o kiti – užgesusiais. Snaudžiančiais vadinami tie ugnikalniai, kurių išsiveržimas tikėtinas, o užgesusiais – kai išsiveržimas mažai tikėtinas.
Akivaizdu, kad tokia klasifikacija nėra tiksli. Visų pirma, dėl „istorinio laikotarpio“ trukmės nesutaria netgi istorikai, tuo labiau, kad istorinio laikotarpio suvokimas kiekvienoje civilizacijoje yra skirtingas. Antra, įvairių tipų ugnikalnių išsiveržimų dažnumas skirtingas. Todėl mokslininkai remiasi ir tokiais kriterijais: jeigu ugnikalnis išmeta lavą, dujas bei kitus produktus ar vyksta žemės drebėjimai, jis laikomas aktyviu; jeigu jis nerodo jokio aktyvumo, bet išsiveržė per pastaruosius 10 000 metų, vadinamas snaudžiančiu; jeigu neišsiveržė per pastaruosius 10000 metų arba yra aiškiai išsekęs magmos tiekimas, vulkanas laikomas užgesusiu.
Iš 500 aktyvių ugnikalnių kasdien veikia bent 10. Daugiausiai tai nedideli išsiveržimai, nekeliantys pavojaus žmonėms ir aplinkai.

Plyšinis ugnikalnis

Plyšinio ugnikalnio anga yra ne apvali ar ovali, bet kelių metrų pločio ir iki kelių kilometrų ilgio plyšys. Lava iš jos liejasi be sprogimų, ramiai. Šie ugnikalniai nesuformuoja kalderų.
Milžiniški plyšiniai ugnikalniai veikė prieš 120 mln. metų Paranos regione dabartinėje Pietų Amerikoje, kuriame įvyko bazaltinės lavos išsiveržimas, užliejęs apie 750 000 km² ir dabartinėje Namibijoje, Afrikoje. Čia susidaręs Valvio karštasis taškas išgaubė Žemės plutą, kuri suskilinėjo plyšiais ir ėmė veržtis dideli magmos kiekiai. Tai paskatino žemyninio masyvo skilimą į Pietų Ameriką ir Afriką. Šiuo metu karštasis taškas yra po Tristano da Kunjos sala Atlante. Plyšinio ugnikalnio pavyzdys – Islandijos pietuose esantis Lakis.

Bazalto danga

Didelio masto bazaltinės lavos išsiveržimas. Šiam tipui priklauso Vidurio Sibiro plokščiakalnis, kurį prieš 250 mln. metų suformavo ~1,5-4 mln. km³ lavos išsiveržimas, užliejęs apie 7 mln. km² (dabar likę apie 2 mln. km²), sukėlęs, kaip manoma, didelio masto klimato pokyčius.

Povandeniniai ugnikalniai

Veržiasi vandenynų dugne. Negiliai veikiančius povandeninius ugnikalnius išduoda į paviršių prasimušančios dujos, garai ir akmeningi produktai. Didelėje gelmėje išsiveržiantys povandeniniai ugnikalniai aptinkami hidrofonais arba pagal vandens spalvos pakitimus (dėl vulkaninių dujų poveikio). Kadangi vanduo greitai atvėsina išsiveržusią magmą, susiformuoja ne dideli kūgiai, būdingi sausumos ugnikalniui, o stačiašlaitės kolonos.
Kai kurie povandeniniai ugnikalniai ilgainiui pasiekia vandenyno paviršių ir tada kategorizuojami pagal kitus požymius, tarkime, priskiriami vulkaniniams skydams, kaip Havajų salyno ugnikalniai, kurių povandeninė dalis siekia iki 4- 5 km aukščio. Tikėtina, kad povandeninis Loihi ugnikalnis, iškilęs virš Havajų karštojo taško, po kiek laiko, kaip ir jo senesnieji kaimynai Mauna Loa ir Kilauea, iškils virš vandenyno lygio ir suformuos dar vieną Havajų salą.

Išsiveržimo mechanizmas

Ugnikalniai išsiveržia nevienodai: vieni labai energingai, per trumpą laiko tarpą šimtuose kvadratinių kilometrų sunaikindami visa kas gyva; kiti lieja lavą po truputį, bet labai ilgai.
Svarbiausia jėga, kelianti lavą aukštyn, yra dujų slėgis. Po Žemės pluta esanti mantija yra pusiau išsilydžiusi ir sukaupusi daug ištirpusių dujų, bet slėgiui nors kiek sumažėjus, dujos ima plėstis, virsdamos burbuliukais, ir veržtis mažesnio slėgio kryptimi, t. y. aukštyn, į paviršių, kartu nešdamos įkaitusią lavą. Magmoje esančių dujų slėgis taip pat auga, kai magma vėsdama ima kristalizuotis. Abiem atvejais šios magmos tankis, lyginant su aplinkine magmą, pasidaro mažesnis, ir ji pasielgia kaip šampanas, atkimšus butelį, – putodama veržiasi lauk.
Išsiveržimo pobūdis daugiausiai priklauso nuo dujų kiekio ir magmos klampumo. Jei magma labai klampi, dujos nuveikia didelį darbą, stumdamos ją aukštyn. Šiuo atveju išsiveržimas būna energingas, išmetama daug kietųjų produktų. Jeigu lava neklampi, dujos lengvai ištrūksta į paviršių, ir lava veržiasi ne taip galingai. Reikia turėti galvoje, kad vieno išsiveržimo metu jo pobūdis gali keistis.

Strombolio tipo

Šie išsiveržimai nėra stiprūs, juos lydi kelias sekundes trunkantys sprogimai, išmetantys karštų dujų ir kietos medžiagos, bet jų jėga toli gražu neprilygsta Plinijaus tipo išsiveržimams, nes lava išmetama tik į keliolikos-keliasdešimties metrų aukštį. Išsiveržimus dažniausiai lydi stiprus garsas. Pavadinimas kilęs nuo Strombolio salos Tirėnų jūroje.

Vulkano tipo

Šiems išsiveržimams, kaip ir Strombolio tipo, būdinga daug nedidelių sprogimų, bet išmestų produktų stulpas, kurį sudaro piroklastinės medžiagos, paprastai būna aukštesnis. Vulkaniniai išsiveržimai išsviedžia daug maždaug futbolo kamuolio dydžio piroklastinių bombų. Lavos srautų dažniausiai nebūna.

Havajų tipo

Alternatyvus pavadinimas – plyšinio tipo. Tokio išsiveržimo metu skysta ir labai karšta (paprastai bazaltinė) lava liejasi ramiai, be sprogimų ir pasklinda dideliame plote. Ji gali lietis pora būdų – „ugnies užuolaidomis“, kai raudonai įkaitusi lava ištisas valandas ar paras pro plyšius trykšta iki keliasdešimties metrų aukštumo fontanais, arba suformuodama lavos ežerus. Išsiveržimo pavadinimas kilęs nuo Havajų ugnikalnių (Mauna Loa, Mauna Kea ir kt.), kuriems būdingi tokio tipo išsiveržimai.

Surtsėjaus tipo

Alternatyvus pavadinimas: hidrovulkanai. Vyksta sekliuose vandenyse. Išsiveržimus lydi sprogimai, nes į kraterį patekęs vanduo virsta garais. Pavadinimas kilęs nuo Surtsėjaus salos greta Islandijos, kurią 1967 m. suformavo 130 m gylyje 1963 m. išsiveržęs povandeninis ugnikalnis.

Kitų planetų ugnikalniai

Ugnikalniai būdingi ne tik Žemei, bet ir kitoms Saulės sistemos planetoms.

Venera

Apie 90 % Veneros paviršiaus dengia bazaltas, ir tai liudija, kad vulkaniniai procesai intensyviai formavo planetos reljefą. Manoma, kad didelis ugnikalnių aktyvumas Veneroje pasireiškė maždaug prieš 500 mln. metų, kai išsiveržusi lava užliejo dideles teritorijas. Veneros atmosferos kitimai taip pat siejami su vulkaniniu aktyvumu, bet tiesioginių įrodymų kol kas neturima.

Marsas

Marse iškilęs aukščiausias Saulės sistemos kalnas – 27 km aukščio Olimpas – yra užgesęs vulkaninis skydas. Tokios pačios prigimties yra ir kiti didžiausieji Marso kalnai – Arsija, Askrėja ir Povas.

Jupiteris

Jupiterio palydovas Ijo pasižymi visoje Saulės sistemoje aktyviausiais vulkaniniais procesais, kuriuos skatina labai stiprūs Jupiterio ir Ganimedo traukos sukeliami potvyniai bei Jupiterio magnetiniai laukai. Ijo vulkanai išmeta sierą, sieros dioksidą ir silikatines uolienas, o jų lava yra pati karščiausia visoje Saulės sistemoje (1500 °C). 2001 m. vasario mėnesį Ijo įvyko milžiniškas išsiveržimas, apėmęs 1900 km² plotą. Lavos fontanai tryško į kelių kilometrų aukštį.
Europos palydovas padengtas apie 100 km storio vandens sluoksniu, todėl jo vulkanai trykšta sušalusio vandens dalelėmis. Šis procesas vadinamas kriovulkanizmu.

Saturnas ir Neptūnas

Kriovulkaninė veikla fiksuojama taip pat ir Saturno bei Neptūno sistemose. 1989 m. mokslinis palydovas Voyager 2 stebėjo ledyninius išsiveržimus (kriovulkanus) Tritone. 2005 m. Cassini-Huygens nufilmavo sušalusių dalelių išsiveržimą Encelade, kurį, kaip manoma, sudarė vanduo, skystas azotas, dulkės ir metanas. Taip pat vulkaninė veikla fiksuota Titane.