Γιατί τα ηφαίστεια είναι σαν τους ανθρώπους

 Όταν ξεκινάτε να μελετάτε τα ηφαίστεια, αναπόφευκτα ξεκινάτε μελετώντας την κορυφή του ηφαιστείου και αναπόφευκτα διαμορφώνετε την κατανόησή σας για το ηφαίστειο σε σχέση με τον κώνο ή το βουνό που βλέπετε. Ορισμένα ηφαίστεια αναφέρονται ακόμη και ως «τέλεια ηφαίστεια» επειδή είναι σχεδόν απόλυτα συμμετρικά. Αλλά, όπως θα δούμε, τίποτα δεν θα μπορούσε να είναι πιο λάθος από αυτή την άποψη.

Πρώτα απ 'όλα, μην αισθάνεστε άσχημα για τη γοητεία σας με το ορεινό τμήμα του ηφαιστείου. Εξάλλου, ακόμη και οι επιστήμονες που μελετούν τα ηφαίστεια ξοδεύουν το 90% των προσπαθειών τους για να κατανοήσουν το κωνικό τμήμα του ηφαιστείου και αυτό πολύ συχνά προκαλεί λάθη στη μοντελοποίηση του τρόπου λειτουργίας του ηφαιστείου.

Το μοντέλο του πεπτικού συστήματος

Τώρα, φορέστε το καπέλο της φαντασίας σας και προσπαθήστε να πιστέψετε πραγματικά ότι είστε ένα ηφαίστειο και ότι το πεπτικό σας σύστημα είναι η υδραυλική εγκατάσταση του ηφαιστείου. Όπως εσείς, ένα ηφαίστειο χρειάζεται να φάει για να παράγει πράγματα. Άρα, μέχρι τώρα πρέπει να φανταστείς ότι τρως ανάποδα σε ένα βαρέλι ή κάτι τέτοιο. Είναι άβολο για έναν άνθρωπο, αλλά τα ηφαίστεια έχουν πράγματι το στόμα τους στο βαθύτερο άκρο.

Υπάρχουν 3 κοινές εκδοχές για το πώς τρέφονται τα ηφαίστεια. Η πιο κοινή μορφή ηφαιστειότητας είναι αυτή με κέντρο εξάπλωσης. Είναι μια ήπια μορφή ηφαιστείου που εκτείνεται κατά μήκος κάθε κέντρου εξάπλωσης όπου οι τεκτονικές πλάκες απομακρύνονται. Σε όλα αυτά υπάρχει εξάπλωση του κέντρου-ηφαιστειότητας και σβήνει. Καθώς οι πλάκες αποσπώνται, η πίεση του μανδύα μειώνεται και εμφανίζεται τήγμα αποσυμπίεσης και αναβλύζει λάβα.

Η επόμενη εκδοχή είναι ηφαιστειακή καταβύθιση, όπου μια τεκτονική πλάκα γλιστράει αργά κάτω από μια άλλη παρασύροντας νερό και άλλα πτητικά. Καθώς γλιστρά προς τα κάτω, παράγεται θερμότητα από την τριβή και σε ένα ορισμένο βάθος το τήγμα θα αρχίσει να λιμνάζει σε μια περιοχή που ονομάζεται ζώνη δημιουργίας.

Η τρίτη εκδοχή είναι ο μανδύας ή ο ηφαιστειακός πυρήνας όπου ο μανδύας είτε ωθείται προς τα πάνω είτε αναρροφάται προς τα πάνω για λόγους που δεν είναι πολύ καλά κατανοητοί.

Υπάρχουν δύο τρόποι με τους οποίους μπορεί να σχηματιστεί ένα ηφαίστειο, αν αγνοήσουμε τον ηφαιστειακό κέντρο εξάπλωσης, η πιο συνηθισμένη εκδοχή σχηματισμού είναι ότι το μάγμα αρχίζει να ασκεί πίεση προς τα πάνω στον φλοιό και αρχίζει αργά να σπάει και να σπάει και το μάγμα να ρέει συνεχώς σε αυτές τις ρωγμές δημιουργώντας περισσότερες ρωγμές όσο περνάει ο καιρός. Φανταστείτε ότι το χάμπουργκερ σας εισχωρεί βίαια μέσα σας  το στόμα και το στόμιο καθώς πάει.

Ο άλλος τρόπος είναι αυτό που συμβαίνει σε πολλά ηφαίστεια στην Ισλανδία. Το μάγμα που αναδύεται από τον μανδύα δημιουργεί μια πίεση, αλλά εδώ σχηματίζεται το στόμα και το στόμιο καθώς η Ισλανδία απομακρύνεται από το MAR. Αυτό το τράβηγμα αναγκάζει το μάγμα να αναρροφηθεί προς τα πάνω. Από πολλές απόψεις είναι σαν να τρώτε ένα χάμπουργκερ ενώ κρέμεστε ανάποδα.

Τώρα θα είναι το ίδιο για τα περισσότερα ηφαίστεια μετά από αυτό. Το μάγμα θα φτάσει σύντομα σε μια περιοχή που είναι από πολλές απόψεις ισοδύναμη με το στομάχι. Εδώ το μάγμα θα ξεκουραστεί για λίγο και θα αρχίσει να αλλάζει με την πάροδο του χρόνου και να αποκτά διαφορετικές ιδιότητες. Όσο περισσότερο το μάγμα κάθεται στο στομάχι σας, τόσο περισσότερο θα αλλάξει (πέπτει).

Η όλη διαδικασία μέχρι στιγμής κράτησε χρόνια, σε ορισμένες περιπτώσεις χιλιάδες ή και εκατομμύρια χρόνια. Και ακόμα δεν θα υπάρχει κανένα σημάδι στην επιφάνεια όλης αυτής της φανταστικής δραστηριότητας. Τώρα μας λείπει μόνο ένα πράγμα πριν γεννηθείς ως ένα πλήρες ηφαίστειο. Και αυτά είναι τα σπλάχνα που οδηγούν στο…

Τώρα φανταστείτε ότι έχετε φάει ένα πολύ μεγάλο γεύμα και το στομάχι σας είναι πραγματικά γεμάτο και τώρα ο σερβιτόρος έρχεται με τα επιδόρπια. Θα ήταν από τώρα βολικό εάν το φαγητό μπορούσε να φύγει από το στομάχι σας με κάποιο πρόσφορο τρόπο, έτσι δεν είναι;

Η αυξανόμενη πίεση θα αρχίσει να ραγίζει την επένδυση στην κορυφή του θαλάμου μάγματος και το μάγμα θα αρχίσει να ανεβαίνει προς τα πάνω λόγω της άνωσης και της πίεσης. Αυτός ο αγωγός μάγματος λειτουργεί ως έντερα ενός ανθρώπου και οδηγεί αναπόφευκτα προς την επιφάνεια, αλλά τώρα πάντα σε ευθεία πορεία.

Απλοποιημένο μοντέλο ηφαιστειακής καταβύθισης.

Εάν η πίεση είναι αρκετά μεγάλη, το μάγμα θα φτάσει στην επιφάνεια. Και ανάλογα με το τι τρώει το ηφαίστειο και πόσο καιρό έχει χωνευτεί, αυτό που βγαίνει θα διαφέρει αρκετά. Φαντάζομαι ότι μπορείτε να το καταλάβετε εύκολα χωρίς να το εξηγήσω περαιτέρω. Αντίθετα, απλώς φανταστείτε τι συνέβη την τελευταία φορά που είχατε μεξικάνικο φαγητό και θα καταλάβετε πλήρως την εκρηκτική ηφαιστειότητα.

Σύναψη

Τώρα που καταλάβαμε ότι οι όμορφοι κώνοι που μας δελεάζουν είναι μόνο τα άκρα των αληθινών ηφαιστείων, μπορούμε να μάθουμε και να καταλάβουμε πολύ καλύτερα.

Ναι, οι κώνοι μπορούν να μας πουν αρκετά για τα ηφαίστεια όταν λειτουργούν κανονικά. Μπορείτε να πάρετε δείγματα και να δείτε τι λάβα έχει παραχθεί με την πάροδο του χρόνου. Μπορείτε να δείτε πού είναι πιθανό να βγει λάβα από το ηφαίστειο.

Η προέλευση της πλούμιας ηφαιστειότητας.

Θα μάθετε τι ήταν και τι από το ηφαίστειο μελετώντας τον πισινό του, αλλά όχι το γιατί και το πώς των διεργασιών του. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να μελετήσετε το άλλο 90% που δεν μπορείτε να δείτε χωρίς τη χρήση οργάνων.

Εάν θέλετε να καταλάβετε πότε και πώς θα εκραγεί ένα ηφαίστειο, πρέπει να μελετήσετε και να κατανοήσετε ολόκληρο το πεπτικό σύστημα του ηφαιστείου και επίσης να μελετήσετε από τι τρέφεται το συγκεκριμένο ηφαίστειο. Διαφορετικά δεν θα καταλάβετε ποτέ γιατί ένα συγκεκριμένο ηφαίστειο μπορεί να αλλάξει συμπεριφορά με την πάροδο του χρόνου και ξαφνικά να κάνει το απροσδόκητο.

Ας πούμε ότι μελετήσατε μόνο τον κώνο του ηφαιστείου Atitlán, τότε δεν θα καταλάβατε ποτέ γιατί στο βαθύ μέλλον θα είναι μέρος μιας έκρηξης που σχηματίζει καλδέρα. Αλλά αν μελετούσατε ολόκληρη την υδραυλική εγκατάσταση του ηφαιστείου, θα βλέπατε πώς έχει επανειλημμένα αναπτυχθεί μια υπερμεγέθη πεπτική οδός που θα εκραγεί όπως ο κύριος Creosote στο Monty Pythons , στο Νόημα της Ζωής ξανά.

Την επόμενη φορά που θα νιώσετε ότι γλιστράτε πίσω σε μια κωνοκεντρική άποψη του ηφαιστείου, απλώς θυμηθείτε ότι ο κώνος είναι ηφαιστειακός για τον πισινό και θα πρέπει να είσαι πάλι ασφαλής.

Γεωδίφης με πληροφορίες από τη σελίδα volcanocafe.org

https://www.emsc.eu/Earthquake_map/

https://www.usgs.gov/media/images/illustration-basic-process-magma-formation-movement-s

ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΚΟ ΥΛΙΚΟ

Απεικόνιση της βασικής διαδικασίας σχηματισμού μάγματος, κίνησης προς την επιφάνεια και έκρηξης μέσω ηφαιστειακής οπής. Από USGS.

Γεωλόγα HVO μεταφέρει ένα πρόσφατα σβησμένο δείγμα λάβας από την έκρηξη σχισμής Kamoamoa το 2011, στο ηφαίστειο Kīlauea  Η λιωμένη λάβα τοποθετείται γρήγορα σε έναν κουβά με νερό για να «παγώσει» την ανάπτυξη ορυκτών για χημικές και μικροσκοπικές αναλύσεις.Από USGS.