ระเบิดพลุ่งพล่าน

การปะทุที่พรั่งพรูออกมาเป็นการปะทุของภูเขาไฟประเภทหนึ่งซึ่งลาวาจะไหลออกจากภูเขาไฟลงสู่พื้นอย่างต่อเนื่อง

'a'āลาวาไหลจาก Mauna Loaในระหว่าง 1984 ระเบิด

ภาพรวม

การปะทุมีสองกลุ่มใหญ่: พรั่งพรูออกมาและระเบิด [1]การปะทุที่ลุกลามแตกต่างจากการระเบิดด้วยการระเบิดโดยที่แมกมาถูกแยกส่วนอย่างรุนแรงและถูกขับออกจากภูเขาไฟอย่างรวดเร็ว การปะทุที่แผ่ออกมานั้นพบได้บ่อยในหินหนืดบะซอลต์ แต่ก็เกิดขึ้นในแมกมาระดับกลางและแมกมาเฟลซิกด้วยเช่นกัน การปะทุเหล่านี้ก่อให้เกิดกระแสลาวาและโดมลาวาซึ่งแต่ละส่วนมีรูปร่าง ความยาว และความกว้างแตกต่างกันไป [2]ลึกเข้าไปในเปลือกโลก ก๊าซจะละลายเข้าไปในหินหนืดเพราะความกดดันสูง แต่เมื่อขึ้นและปะทุ แรงดันจะลดลงอย่างรวดเร็ว และก๊าซเหล่านี้เริ่มที่จะละลายออกจากการหลอมเหลว การปะทุของภูเขาไฟจะพรั่งพรูออกมาเมื่อแมกมาที่ปะทุมีสารระเหยไม่ดี (น้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ไฮโดรเจนคลอไรด์ และไฮโดรเจนฟลูออไรด์) ซึ่งยับยั้งการแตกตัวของหินหนืด ทำให้เกิดแมกมาที่รั่วไหลออกจากปล่องภูเขาไฟและออกสู่บริเวณโดยรอบ . [1]รูปร่างของกระแสลาวาที่ไหลออกมานั้นขึ้นอยู่กับประเภทของลาวา (เช่นองค์ประกอบ ) อัตราและระยะเวลาของการปะทุ และภูมิประเทศของภูมิประเทศโดยรอบ [3]

วิดีโอไทม์แลปส์ของ การปะทุของช่องระบายอากาศด้านข้างKilauea , 2005

เพื่อให้เกิดการปะทุที่พรั่งพรูเกิดขึ้น หินหนืดจะต้องซึมผ่านได้มากพอที่จะปล่อยฟองก๊าซที่อยู่ภายในนั้นออกไป หากหินหนืดไม่สูงกว่าเกณฑ์การซึมผ่าน จะไม่สามารถทำให้ก๊าซเสื่อมสลายและจะระเบิดอย่างระเบิดได้ นอกจากนี้ การกระจายตัวภายในแมกมาในระดับหนึ่งอาจทำให้เกิดการระเบิดได้ เกณฑ์นี้จะเป็นไปตามจำนวน Reynoldsจำนวนมิติในพลศาสตร์ของไหลที่เป็นสัดส่วนโดยตรงกับของเหลวความเร็ว การปะทุจะเกิดขึ้นหากหินหนืดมีความเร็วในการขึ้นต่ำ ที่อัตราการขึ้นของแมกมาที่สูงขึ้น การกระจายตัวภายในแมกมาจะผ่านธรณีประตูและส่งผลให้เกิดการระเบิดอย่างรุนแรง [4] แมกมาซิลิซิกยังแสดงการเปลี่ยนแปลงระหว่างการปะทุที่พรั่งพรูออกมาและการระเบิด[5]แต่กลไกการกระจายตัวนั้นแตกต่างกัน [4]การปะทุของNovarupta ในปี 1912 และการปะทุของStromboli ในปี 2546 แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงระหว่างรูปแบบการระเบิดของการระเบิดและการปะทุที่พรั่งพรูออกมา [5] [6]

ภูเขาไฟระเบิด Bas

แมกมาที่มีองค์ประกอบเป็นหินบะซอลต์เป็นการปะทุที่พรั่งพรูออกมามากที่สุด เนื่องจากไม่อิ่มตัวในน้ำและมีความหนืดต่ำ คนส่วนใหญ่รู้จักพวกเขาจากภาพคลาสสิกของแม่น้ำลาวาในฮาวาย การปะทุของหินหนืดบะซอลต์มักจะเปลี่ยนระหว่างรูปแบบการปะทุที่พรั่งพรูออกมาและการระเบิด พฤติกรรมของการปะทุเหล่านี้ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการซึมผ่านของแมกมาและอัตราการขึ้นของแมกมา ในระหว่างการปะทุ ก๊าซที่ละลายจะแตกตัวออกมาและเริ่มลอยออกมาจากหินหนืดเป็นฟองแก๊ส [7]หากแมกมาลอยขึ้นช้าพอ ฟองอากาศเหล่านี้จะมีเวลาลอยขึ้นและหลบหนี ปล่อยให้แมกมาลอยตัวน้อยกว่าที่ไหลออกมา พรั่งพรูออกมาบะซอลต์ลาวาไหลเย็นไปทั้งสองรูปแบบ'a'āหรือpāhoehoe [8]ประเภทของการไหลของลาวานี้สร้างภูเขาไฟซึ่งเป็นจำนวนมากในฮาวาย , [9]และเป็นวิธีการที่เกาะและขณะนี้กำลังเกิดขึ้น

การระเบิดของซิลิก

ภูเขาไฟอลาสก้า Novarupta ที่มีโดมลาวากระจายอยู่ที่ยอด

แมกมาซิลิซิกมักปะทุอย่างระเบิด แต่สามารถปะทุอย่างพรั่งพรูได้ [10]แมกมาเหล่านี้มีน้ำอิ่มตัว[11]และปริมาณมากมีความหนืดมากกว่าแมกมาบะซอลต์ ทำให้การลดก๊าซและการไหลออกมีความซับซ้อนมากขึ้น การกำจัดก๊าซก่อนการปะทุ ผ่านการแตกหักในหินชนบทรอบห้องแมกมา[12]มีบทบาทสำคัญ ฟองแก๊สสามารถเริ่มหลบหนีผ่านช่องว่างเล็กๆ และลดแรงกดได้ ซึ่งมองเห็นได้บนพื้นผิวเป็นช่องระบายอากาศของก๊าซที่มีความหนาแน่นสูง [13]ความเร็วในการขึ้นของแมกมาเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการควบคุมว่าจะเกิดการปะทุประเภทใด สำหรับแมกมาซิลิซิกจะปะทุออกมาอย่างรวดเร็ว อัตราการขึ้นต้องเป็นถึง เมตร/วินาที โดยมีผนังท่อที่ซึมเข้าไปได้[4]เพื่อให้ก๊าซมีเวลาที่จะละลายและสลายไปในหินที่อยู่รอบๆ หากอัตราการไหลเร็วเกินไป แม้ว่าท่อจะซึมผ่านได้ ก็จะทำหน้าที่ราวกับว่าไม่สามารถซึมผ่านได้[4]และจะส่งผลให้เกิดการระเบิดขึ้น โดยทั่วไปแล้วแมกมาซิลิกจะก่อตัวเป็นกระแสลาวาแบบบล็อก[14]หรือเนินหินด้านสูงชัน เรียกว่าโดมลาวาเพราะมีความหนืดสูง[15]ไม่อนุญาตให้ไหลเหมือนแมกมาหินบะซอลต์ เมื่อโดมเฟลซิกก่อตัวขึ้น โดมเหล่านี้จะถูกฝังไว้ภายในและด้านบนของท่อร้อยสาย [16]ถ้าโดมก่อตัวและตกผลึกมากพอในช่วงเริ่มต้นของการปะทุ มันจะทำหน้าที่เป็นปลั๊กของระบบ[16]ปฏิเสธกลไกหลักของการขจัดก๊าซ หากเกิดเหตุการณ์นี้ขึ้น เป็นเรื่องปกติที่การปะทุจะเปลี่ยนจากการปะทุเป็นการระเบิด เนื่องจากแรงดันที่สร้างขึ้นใต้โดมลาวา [10]

อ้างอิง

  1. ^ a b "รูปแบบการปะทุ" . ภูเขาไฟ. oregonstate.edu สืบค้นเมื่อ2018-04-25 .
  2. ^ โปรแกรม ภัยภูเขาไฟ. "USGS: อภิธานศัพท์โปรแกรมอันตรายจากภูเขาไฟ - การปะทุที่พรั่งพรู" . ภูเขาไฟ. usgs.gov สืบค้นเมื่อ2018-04-25 .
  3. ^ ชัคสตีเฟ่น สาระสำคัญของธรณีวิทยา . นิวยอร์ก: WW Norton, 2013
  4. ^ a b c d นามิกิ, อัตสึโกะ; มังงะ, ไมเคิล (2008-01-01). "การเปลี่ยนผ่านระหว่างการกระจายตัวและการคายก๊าซออกของแมกมาความหนืดต่ำ" วารสารวิจัยภูเขาไฟและความร้อนใต้พิภพ . 169 (1–2): 48–60. ดอย : 10.1016/j.jvolgeores.2007.07.020 .
  5. ^ เหงียน, คอนเนตทิคัต; กอนเนอร์มันน์, HM; โฮตัน, BF (2014). "ระเบิดเป็นการเปลี่ยนแปลงที่พรั่งพรูออกมาระหว่างการปะทุของภูเขาไฟที่ใหญ่ที่สุดของศตวรรษที่ 20 (โนวารุปตา 1912 อะแลสกา)" ธรณีวิทยา . 42 (8): 703–706. ดอย : 10.1130/g35593.1 .
  6. ^ ริเปเป้, เมาริซิโอ; มาร์เค็ตติ, เอ็มมานูเอเล่; อูลิวิเอรี, จาโกโม; แฮร์ริส แอนดรูว์; เดห์น, โจนาธาน; เบอร์ตัน, ไมค์; กัลตาบิอาโน, ทอมมาโซ; ซาแลร์โน, จูเซปเป้ (2005). "เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วระหว่างการระเบิดของภูเขาไฟสตรอมโบลีในปี พ.ศ. 2546" ธรณีวิทยา . 33 (5): 341. ดอย : 10.1130/g21173.1 .
  7. ^ "ภูเขาไฟที่ไหลล้น" . gwentprepared.org.uk . สืบค้นเมื่อ2018-04-25 .
  8. ^ แคมป์, วิค. "วิธีการทำงานของภูเขาไฟ - ลาวาบะซอลต์" . ภาควิชาธรณีวิทยามหาวิทยาลัยแห่งรัฐซานดิเอโก. สืบค้นเมื่อ28 ตุลาคม 2014 .
  9. ^ "ระเบิดพลุ่งพล่านและระเบิด" . สมาคมธรณีวิทยา
  10. ^ Platz, โทมัส; โครนิน, เชน เจ.; Cashman, Katharine V.; สจ๊วต, โรเบิร์ต บี.; Smith, Ian EM (มีนาคม 2550) "การเปลี่ยนผ่านจากระยะลุกลามไปสู่ระยะระเบิดในการปะทุของแอนดีไซต์ — กรณีศึกษาจากการปะทุของภูเขาไฟทารานากิ ประเทศนิวซีแลนด์ในปีค.ศ.1655" วารสารวิจัยภูเขาไฟและความร้อนใต้พิภพ . 161 (1–2): 15–34. ดอย : 10.1016/j.jvolgeores.2006.11.005 . ISSN  0377-0273 .
  11. ^ วูดส์, แอนดรูว์ ดับเบิลยู.; โคยากุจิ, ทาเคฮิโระ (สิงหาคม 1994) "การเปลี่ยนแปลงระหว่างการปะทุของแมกมาซิลิซิกที่ระเบิดได้และพรั่งพรูออกมา". ธรรมชาติ . 370 (6491): 641–644. ดอย : 10.1038/370641a0 . ISSN  0028-0836 .
  12. ^ โอเวน, จ็ากเกอลีน; ทัฟเฟน, ฮิวจ์; McGarvie, David W. (พฤษภาคม 2013). "เนื้อหาที่ระเหยง่ายก่อนการปะทุ เส้นทางลดก๊าซพิษ และความกดดันที่อธิบายการเปลี่ยนแปลงอย่างมีสไตล์ที่การปะทุของไรโอลิติกใต้น้ำแข็งของดาลักวิสเซิล ทางตอนใต้ของประเทศไอซ์แลนด์" วารสารวิจัยภูเขาไฟและความร้อนใต้พิภพ . 258 : 143–162. ดอย : 10.1016/j.jvolgeores.2013.03.021 . ISSN  0377-0273 .
  13. ^ เบอร์ตัน, ไมเคิล อาร์. (2005). "Etna 2004-2005: เป็นแม่แบบสำหรับ geodynamically ควบคุมเฉียบพลันพรั่งพรูออกมา" จดหมายวิจัยธรณีฟิสิกส์ . 32 (9). ดอย : 10.1029/2005gl022527 . ISSN  0094-8276 .
  14. ^ "วิธีการทำงานของภูเขาไฟ - Andesitic to Rhyolitic Lava" .
  15. ^ "USGS: ภูเขาไฟอันตรายโปรแกรมคำศัพท์"
  16. ^ เนลสัน, สตีเฟน (26 สิงหาคม 2017). "ภูเขาไฟและการปะทุของภูเขาไฟ" . www . ทูเลน. edu สืบค้นเมื่อ25 เมษายน 2018 .