Komora wulkaniczna
Komora magmowa to duża pula ciekłej skały pod powierzchnią Ziemi. Stopiona skała lub magma w takiej komorze jest mniej gęsta niż otaczająca ją skała krajowa , która wytwarza siły wyporu na magmie, które mają tendencję do wypychania jej w górę. Jeśli magma znajdzie drogę na powierzchnię, rezultatem będzie erupcja wulkanu ; w konsekwencji wiele wulkanów znajdują się nad komorami magmowymi. Komory te są trudne do wykrycia głęboko w Ziemi, dlatego większość znanych znajduje się blisko powierzchni, zwykle na głębokości od 1 km do 10 km.
Dynamika komór magmowych
Magma unosi się przez pęknięcia spod i w poprzek skorupy, ponieważ jest mniej gęsta niż otaczająca ją skała. Kiedy magma nie może znaleźć ścieżki w górę, gromadzi się w komorze magmy. Komory te są zwykle budowane w miarę upływu czasu przez kolejne poziome lub pionowe wtryskiwanie magmy. Napływ nowej magmy powoduje reakcję istniejących wcześniej kryształów i wzrost ciśnienia w komorze.
Pozostała magma zaczyna się ochładzać, a składniki o wyższej temperaturze topnienia, takie jak oliwin , krystalizują z roztworu, szczególnie w pobliżu chłodniejszych ścian komory, i tworzą gęstszy konglomerat minerałów, który tonie (skała akumulacyjna). Po schłodzeniu nowe fazy mineralne nasycają się i zmienia się typ skały (np. krystalizacja frakcyjna ), zazwyczaj tworząc (1) gabro , dioryt , tonalit i granit lub (2) gabro , dioryt , sjenit i granit . Jeśli magma przebywa w komorze przez długi czas, może ulec rozwarstwieniu, a składniki o niższej gęstości wznoszą się do góry, a gęstsze materiały toną. Skały gromadzą się warstwami, tworząc warstwową intruzję . Każda późniejsza erupcja może wytworzyć wyraźnie warstwowe osady; na przykład osady z erupcji Wezuwiusza w 79 rne obejmują grubą warstwę białego pumeksu z górnej części komory magmy, na którą nakłada się podobna warstwa szarego pumeksu wytworzonego z materiału wyrzuconego później z dolnej części komory.
Innym skutkiem chłodzenia komory jest to, że krzepnące kryształy uwolnią gaz (głównie parę wodną ) rozpuszczony wcześniej, gdy były w stanie ciekłym, powodując wzrost ciśnienia w komorze, prawdopodobnie wystarczający do wywołania erupcji. Dodatkowo usunięcie składników o niższej temperaturze topnienia spowoduje zwiększenie lepkości magmy (poprzez zwiększenie stężenia krzemianów ). Zatem rozwarstwienie komory magmowej może spowodować wzrost ilości gazu w magmie w pobliżu szczytu komory, a także sprawić, że ta magma będzie bardziej lepka, potencjalnie prowadząc do bardziej wybuchowej erupcji niż w przypadku komory nie uwarstwić się.
superwulkanów są możliwe tylko wtedy, gdy wyjątkowo duża komora magmy tworzy się na stosunkowo płytkim poziomie w skorupie. Jednak tempo produkcji magmy w środowiskach tektonicznych, w których powstają superwulkany, jest dość niskie, około 0,002 km 3 rok −1 , więc nagromadzenie wystarczającej ilości magmy do supererupcji trwa od 10 5 do 10 6 lata. Rodzi to pytanie, dlaczego pływająca magma krzemowa nie przedostaje się na powierzchnię częściej w stosunkowo małych erupcjach. Połączenie regionalnego rozszerzenia, które obniża maksymalne osiągalne nadciśnienie na sklepieniu komory, oraz dużej komory magmowej z ciepłymi ścianami, która ma wysoką efektywną lepkosprężystość, może powstrzymać tworzenie grobli ryolitu i pozwolić na wypełnienie tak dużych komór magmą.
Jeśli magma nie zostanie wyrzucona na powierzchnię podczas erupcji wulkanu, będzie powoli ochładzać się i krystalizować na głębokości, tworząc natrętne ciało magmowe , na przykład złożone z granitu lub gabro (patrz także pluton ).
Często wulkan może mieć głęboką komorę magmową wiele kilometrów w dół, która zasila płytszą komorę w pobliżu szczytu. Położenie komór magmy można odwzorować za pomocą sejsmologii : fale sejsmiczne pochodzące z trzęsień ziemi poruszają się wolniej przez płynną skałę niż stałą, co pozwala pomiarom wskazać obszary powolnego ruchu, które identyfikują komory magmy.
Podczas erupcji wulkanu otaczające skały zapadną się do opróżniającej się komory. Jeśli rozmiar komory zostanie znacznie zmniejszony, powstałe zagłębienie na powierzchni może utworzyć kalderę .
Zobacz też
| Kontrola władz : Biblioteki narodowe |
|---|
