Trzęsienie ziemi i wulkan
Co to jest Volcano?
Wulkany są pęknięciami w skorupie planety, które powstają z powodu wznoszącej się magmy lub stopionej skały. Magma zbiera się w komorze magmy w pobliżu powierzchni. Gaz uwalniany z magmy w komorze wytwarza ciśnienie w komorze, co ostatecznie tworzy wyłom w skale, powodując erupcję wulkanu.
Niektóre wulkany powodują erupcje, które są bardziej wybuchowe i wytwarzają więcej śmieci. Inne powodują erupcje, które powodują więcej przepływów lawy. Wulkany znajdują się na wielu planetarnych ciałach Układu Słonecznego, w tym na Ziemi, Marsie, Io i Wenus. Istnieją również dowody na obecność kriowulkanów, wulkanów, które wyrzucają substancje lotne, takie jak woda i amoniak, które wytwarzają lód zamiast skał, na lodowych ciałach zewnętrznego Układu Słonecznego, takich jak księżyc Neptuna Tryton i księżyc Saturna Enceladus.
Klasyfikacja wulkanów
Wulkany można klasyfikować na wiele sposobów. Dwa sposoby klasyfikacji wulkanów są często typem erupcji i morfologii. Istnieje wiele różnych typów morfologicznych wulkanów, ale trzy powszechne typy to wulkany tarczowe, stratowulkanizacje i wulkany wytwarzające żużel. Istnieje również wiele różnych rodzajów erupcji. Niektóre erupcje wywołują więcej eksplozji i gruzu. Są to naturalnie nazywane erupcjami wybuchowymi. Inne erupcje wytwarzają więcej przepływów lawy. Są to tak zwane erupcje wylewne.
Klasyfikacja według morfologii
Cindercones
Cindercones to stożkowe otwory dużego wulkanu zbudowane z stosów wulkanicznych odłamków szkła, takich jak scoria, które szybko wynurzają się z ziemi z ciągłych erupcji wybuchowych, w których stopiona skała jest "wypluwana" z otworu wentylacyjnego i szybko staje się zestalona. Te cechy wulkaniczne są powszechne w basenach szczelinowych, w których skorupa jest cienka, umożliwiając magmie łatwe przebicie powierzchni.
Tarczowe wulkany
Wulkany tarczy to wulkany w kształcie kopuły, które swoją nazwę przypominają tarczą położoną na boku. Zazwyczaj składają się z sekwencyjnych przepływów lawy ułożonych jeden na drugim. Mauna Kea na Hawajach i wulkany Tharsis na Marsie są przykładami tego typu wulkanu.
Stratowulkaniczne
Są to wulkany zawierające wiele warstw różnych rodzajów materiału wulkanicznego. Zawierają duże ilości wulkanicznych szczątków, takich jak wulkany wytwarzające żużel i rozległe strumienie lawy, takie jak wulkany tarczowe. Do słynnych stratowulkanów należą góra Fuji, Stromboli i góra Saint Helens.
Klasyfikacja według typu erupcji
Erupcje wulkanów różnią się w zależności od składu skał, ilości magmy, zawartości gazu i ustawienia tektonicznego.
Erupcje hawajskie
Erupcje hawajskie składają się głównie z lawy. Tego typu erupcje są powszechne na wyspach wulkanicznych oraz w miejscach, w których magma ma szczególnie maficzną, szczególnie bazaltową kompozycję, taką jak oceaniczne łuki wysp i na oceanicznych wyspach w pobliżu gorących miejsc. Magma związana z wybuchami hawajskimi mają również niską zawartość gazu. Miejsca na Ziemi, w których wybuchy wulkanu typu hawajskiego są powszechne, obejmują Islandię, Hawaje i podobne miejsca. Wulkany Marsa w Tharsis, Olympus Mons, Tharsis Montes, Ascreaus Mons i Arsia Mons są prawdopodobnie również z wybuchów hawajskich, które miały miejsce na znacznie większą skalę niż ich ziemskie odpowiedniki.
Erupcje strombolian
Erupcja strombolianu pojawia się, gdy magma jest mniej maficzna, ale nadal przeważnie mafia, a zawartość gazu jest wyższa. Erupcje Strombolian składają się z kolejnych wybuchów lawy i resztek wulkanicznych, po których następuje okres spoczynku trwający od kilku minut do kilku godzin. Bardzo dobrze znany wulkan z erupcjami w stylu strombolińskim to wulkan na wyspie Stromboli, który został nazwany "Latarnią Morza Śródziemnego".
Erupcja Wulkanu
Erupcja wulkanu jest podobna do erupcji strombolianów, ale erupcje są bardziej wybuchowe, a okresy spokoju oddzielające erupcje są dłuższe. Magmas w erupcjach wulkanicznych jest bardziej wybuchowy niż wybuchy strombolianów lub hawajskich stylów. Magiczna magma, taka jak riolit, zatrzymuje więcej gazu niż mafijne magmy, a w rezultacie wulkany z magiczną magmą wydają się bardziej wybuchowe. Powoduje to, że erupcje wulkaniczne są większe i silniejsze niż erupcje Strombolian.
Plinian Eruptions
Najpotężniejszą powszechną erupcją, która występuje na Ziemi, jest erupcja pliniana. Erupcje plinian pojawiają się, gdy magma jest jeszcze bardziej felsowa niż w erupcjach wulkanów, a jeszcze więcej gazu jest uwięzione. Erupcje piniowe wytwarzają kolumny wulkanicznych szczątków, które mogą sięgać nawet 45 kilometrów. Kolumny, które mają więcej niż 30 kilometrów, mają długoterminowy wpływ na klimat i dlatego te erupcje są ważne dla badań paleoklimatycznych. Erupcje plinian zostały nazwane Pliniuszem Młodszym, który obserwował erupcję plinian wynikającą z Wezuwiusza, która zniszczyła Pompeje w A. 79. Inne słynne wybuchy Plinian to Tambora i Krakatoa.
Zagrożenia wulkanów
Aktywne wulkany są najbardziej powszechne w aktywnych granicach płytek i hotspotach. Granice płyt, w których wulkanizm jest najbardziej rozpowszechniony, to zbieżne granice płytek, takie jak strefy subdukcji, w których płytka oceaniczna jest poddawana subducting pod lżejszą skorupą oceaniczną lub skorupą kontynentalną, ponieważ skorupa kontynentalna jest zawsze mniej gęsta niż skorupa oceaniczna. Wulkany są również powszechne w szczelinach kontynentalnych, gdzie skorupa staje się tak cienka, że magma może łatwo przebić powierzchnię.Są to obszary, w których zagrożenie wulkaniczne jest największe.
Erupcje mogą być bardzo destrukcyjne dla lokalnych społeczności ludzkich. Zagrożenia powodowane przez wulkany obejmują masowe marnowanie, popioły i spadające szczątki.
Masowe marnowanie związane z wulkanami
Błotniaki
Błoto może wystąpić, gdy masa błotnistego materiału oddzieli się od zbocza wulkanu i ześlizgnie się w spójnej jednostce. Takie lawiny błotne mogą być bardzo destrukcyjne dla pobliskich miast.
Mudflows
Błota mogą być również wywoływane przez erupcje wulkanów i występują, gdy błoto zachowuje się jak płyn tworzący rzekę błota. Przepływy błotne są bardzo gęste i mogą przenosić głazy z dużą prędkością.
Lahars
Lahary są mieszaniną błota, wulkanicznego gruzu i wody. Ich temperatura wynosi setki stopni Celsjusza i poruszają się z bardzo dużą prędkością. Są jednymi z najbardziej niszczycielskich form masowego marnotrawstwa związanego z erupcjami wulkanu.
Popiół
Wybuchowe erupcje wulkaniczne mogą wytwarzać obfite ilości cząstek wielkości popiołu, które mogą być przenoszone na duże odległości przez wiatr. Popiół może pokrywać dachy i ziemię i jest bardzo trudny do czyszczenia. Popiół wulkaniczny jest również bardzo ostry i postrzępiony i może uszkodzić silniki samochodowe i lotnicze, a także płuca zwierząt i ludzi.
Spadające gruzy
W erupcjach wybuchowych, stopiona skała i kryształy minerałów, które już zestalały się w magmie, mogą zostać wyrzucone z dużą prędkością. Mają wielkość od wielkości popiołu do wielkości żwiru w przypadku lapilli do metra lub więcej, w przypadku bloków i bomb. Latające wraki wulkaniczne są również niebezpieczne, ponieważ mogą kolidować z budynkami i innymi przedmiotami, a także z ludźmi.
Przewidywanie wybuchów
Nie można przewidzieć, kiedy dokładnie nastąpi erupcja, ale istnieją oznaki wskazujące, że erupcja wulkanu jest nieuchronna. Należą do nich trzęsienia ziemi i wybrzuszenie zbocza wulkanu.
Trzęsienia ziemi roją się
Kiedy stopiona skała przemieszcza się przez komory pod powierzchnią, może to spowodować kaskadę trzęsień ziemi, gdy stopiona skała przesunie się w kierunku ścian komory. Nie oznacza to koniecznie, że nastąpi erupcja, ale oznacza to, że stopiona skała porusza się i może poruszać się w kierunku wulkanu.
Rozbudowa terenu
Z powodu gazu i magmy zbliżającej się do powierzchni wulkanu, który wkrótce wybuchnie, nachylenie wulkanu może się wybrzuszać lub odkształcić, gdy gaz i magma popychają o skałę. To wybrzuszenie jest zwykle wykrywalne tylko przez tiltmetery.
Ostrzeganie pobliskich społeczności
Większość wulkanów w pobliżu skupisk ludności ma zespoły wulkanologów, którzy je monitorują i ostrzegają o potencjalnie niebezpiecznej aktywności. Istnieje również system oznaczony kolorem, stosowany przez wulkanologów, aby wskazać stopień zagrożenia erupcją wulkanu.
Co to jest trzęsienie ziemi?
Trzęsienia ziemi występują, gdy powierzchnia jest wstrząśnięta lub zakłócona w jakiś sposób w wyniku wewnętrznych procesów zachodzących w ziemi. Trzęsienia ziemi są zwykle spowodowane ześlizgiwaniem się między dwoma ciałami skał wzdłuż uskoku. To poślizg spowoduje fale sejsmiczne. Podobne trzęsienia mogą również wystąpić na innych planetach.
Fale trzęsienia ziemi
Dwa typy fal zaangażowanych w przyczyny trzęsień ziemi to fale powierzchniowe i fale ciała, które przemieszczają się przez wnętrze Ziemi.
Fale ciała
Dwa rodzaje fal ciała to fale p i fale s.
P-fale
Fale P są falami podłużnymi, co oznacza, że oscylacja wywołana przez falę jest równoległa do propagacji fali przez skałę. Mogą podróżować przez stałe i płynne składniki ziemi lub innego ciała planetarnego. Gdy fale p poruszają się przez skały, materiał zostanie ściśnięty na grzbietach fal i rozciągnięty w korytach.
S-fale
Fale S to fale poprzeczne, co oznacza, że ich oscylacja jest prostopadła do ich propagacji. Fale S są wolniejsze od fal typu p. W rzeczywistości, "s" oznacza falę "sekundarną", podczas gdy "p" w p-fali oznacza pierwotną, ponieważ fale s przyjdą po falach p. W przeciwieństwie do fal typu p, fale fal mogą przemieszczać się tylko przez stały materiał i nie przechodzą przez ciecz lub powietrze. Jednym z powodów, dla których geofizycy wiedzą, że Ziemia ma ciekły zewnętrzny rdzeń, jest obszar wewnątrz wnętrza Ziemi, z którego detektory sejsmiczne nie otrzymują żadnych fal s, tylko fale typu p.
Fale powierzchniowe
Fale powierzchniowe mogą mieć różne formy. Dwa rodzaje fal powierzchniowych to fale, które powodują ruch ziemi w kierunku bocznym oraz fale, które również powodują pionowe drgania podłoża. Fale powierzchniowe, które poruszają się po ziemi poprzecznie, nazywane są falami miłości. Fale powierzchniowe, które również powodują pionową oscylację powierzchni, nazywa się falami Rayleigha.
Ustawienia geologiczne trzęsień ziemi
Trzęsienia ziemi są spowodowane głównie ruchami płyt i ruchami wzdłuż uskoków. Wady są zasadniczo pęknięciami w skorupie Ziemi, które aktywnie deformują się, gdy ciała skał po obu stronach uskoku przesuwają się o siebie. Ten ruch ciał skalnych jest podstawą tektoniki płyt.
Trzęsienia ziemi i awarie
Trzęsienia ziemi są zazwyczaj spowodowane ruchem ciał skał wzdłuż uskoków. Istnieją trzy rodzaje błędów, w których trzęsienia tworzą się. Normalne błędy, odwrotne błędy i transformacja usterek.
Normalne błędy
Normalne błędy to uskoki, w których dwa bloki tektoniczne lub ciała skalne są odciągane od siebie. Uszkodzenia te występują w obszarach rozciągających się, takich jak dorzecza szczelinowe i na grzbietach środkowo-oceanicznych, gdzie płyty tektoniczne odbiegają od siebie. Wady te są również widoczne na innych ciałach planetarnych, takich jak Mars w regionie Valles Marineris.
Odwrotne błędy
Odwrotne błędy występują, gdy dwa bloki tektoniczne naciskają jeden na drugi. Może to spowodować, że jeden blok zostanie przesunięty w górę i nad innym blokiem.Ten rodzaj uszkodzeń jest powszechny w strefach subdukcji i na grzbietach zmarszczek na ciałach planetarnych, takich jak Merkury, Księżyc i Mars, gdzie chłodzenie planety spowodowało skurcz skorupy. Uszkodzenie odwrotne jest w rezultacie związane z kompresją.
Przekształć usterki
Przekształcenia powstają, gdy dwa bloki tektoniczne poruszają się bocznie względem siebie. Dobrze znanym przykładem błędu transformacji jest błąd San Andreas w stanie Kalifornia w USA.
Ukośne błędy
Ukośne defekty wykazują zarówno ruch odwrotny / normalny, jak i przekształcający związane bloki tektoniczne. Większość głównych usterek ma segmenty, które wykazują zmienny stopień nachylenia.
Jak wady prowadzą do trzęsień ziemi
Gdy bloki tektoniczne poruszają się wzdłuż uskoków, nie poruszają się w sposób ciągły. Gdy bloki ślizgają się do siebie, zostają przyłapane na występach wzdłuż ścian powierzchni uskoku nazywanych chropowatościami. Gdy zostaną złapane, ciśnienie narasta na chropowatości, aż wreszcie chropowatości blokujące dwa ciała skalne razem łamią się lub stopią, powodując, że bloki znów się przesuwają. To przełamanie trudności, a następnie przesuwanie się bloków powoduje trzęsienie ziemi.
Przewidywanie i mierzenie trzęsień ziemi
Ze względu na charakter trzęsień ziemi, prawie niemożliwe jest przewidzieć, kiedy nastąpi trzęsienie ziemi. Najlepsze, co można zrobić w większości przypadków, jest unikanie budowania budynków, w których mogą wystąpić trzęsienia ziemi, takich jak usterki i projektowanie budynków w obszarach, w których powszechnie występują trzęsienia ziemi.
skali Richtera
Skala Richtera to skala używana do obliczenia wielkości trzęsienia ziemi. Wielkość trzęsienia ziemi jest energią uwalnianą podczas wydarzenia. Większość trzęsień ziemi nie jest większa niż 9 mag. Bardzo rzadko będą trzęsienia ziemi o sile 9+, które są jednymi z najbardziej niszczycielskich trzęsień ziemi, które miały miejsce w historii Ziemi. Wielkość trzęsienia ziemi jest ograniczona przez długość powiązanego błędu. Obecnie na Ziemi nie ma żadnych błędów, które mogłyby spowodować trzęsienie ziemi o sile 10 magnitudo.
Podobieństwa między wulkanami a trzęsieniami ziemi
Wulkany i trzęsienia ziemi są powiązane z pęknięciem w skale w pobliżu lub na powierzchni ciała planetarnego.
Oba są również zjawiskami geologicznymi, które stanowią poważne zagrożenie dla ludzi. Erupcje wulkaniczne i trzęsienia ziemi również są trudne do przewidzenia.
Różnice między wulkanami a trzęsieniami ziemi
Chociaż istnieją podobieństwa między wulkanami i trzęsieniami ziemi, istnieją również znaczne różnice, które obejmują następujące.
- Wulkany formują się na powierzchni Ziemi, podczas gdy trzęsienia ziemi pochodzą z głębszych warstw skorupy.
- Wulkany są także cechami planetarnych powierzchni, podczas gdy trzęsienia ziemi są po prostu wydarzeniami, chociaż wiążą się z pewnymi cechami, takimi jak błędy.
- Wulkany powstają w wyniku uwolnienia gazu i magmy. Trzęsienia ziemi są spowodowane ruchem wzdłuż uskoku.
- Wulkany prowadzą do powstania nowej skały, podczas gdy trzęsienia ziemi powodują po prostu fale, które zakłócają skałę.
- Wulkany mogą wytwarzać znaczne zanieczyszczenia przez popiół, lawiny błotne i tworzenie cech, takich jak ignimbrity. Trzęsienia ziemi zazwyczaj nie wytwarzają bezpośrednio gruzu, ale szczątki będą wynikiem zakłóceń spowodowanych przez trzęsienie ziemi.
- Możliwe jest przewidzenie erupcji wulkanu od kilku tygodni do kilku dni wcześniej, chociaż dokładny czas wybuchu nie może być przewidziany z żadną dokładnością. Prawdopodobieństwo trzęsienia ziemi można przewidzieć, ale nie jest możliwe określenie ram czasowych, w których trzęsienie ziemi będzie miało miejsce, tylko to, jak prawdopodobne jest to w jakimś momencie w przyszłości.
Wulkan vs. trzęsienie ziemi: tabela porównawcza
Podsumowanie wulkanu vs. trzęsienie ziemi
Wulkany powstają, gdy magma pojawia się na powierzchni i powoduje pęknięcie powierzchni, dzięki czemu powstaje odpowietrznik. Są klasyfikowane na podstawie wielu czynników, w tym, ale nie wyłącznie, morfologii i skali erupcji. Skala erupcji jest kontrolowana przez skład magmy i ilość uwięzionego w niej gazu. Trzęsienia ziemi są zwykle powodowane przez ześlizgiwanie się ciał skalnych z uskoku. Wulkany i trzęsienia ziemi są podobne pod tym względem, że mają zarówno pochodzenie geologiczne, jak i oba powodują zjawiska powierzchniowe. Obaj również stanowią poważne zagrożenie dla ludzi. Różnią się tym, że wulkany wybuchają z powodu procesów, które występują bardzo blisko powierzchni Ziemi, podczas gdy trzęsienia ziemi są zwykle spowodowane zaburzeniami, które często powstawały co najmniej setki metrów pod powierzchnią planety. Wulkany są również cechami, które mogą wywoływać wiele powiązanych zdarzeń, podczas gdy każde trzęsienie ziemi jest tylko wydarzeniem geologicznym. Co więcej, wulkany powodują powstawanie nowej skały, podczas gdy trzęsienia ziemi powodują fale sejsmiczne i wstrząsy skały, ale nie tworzą nowej skały. Przewiduje się również, że wulkany wybuchną w ciągu kilku dni lub tygodni, choć dokładny czas nie może być poznany, a prognozy mogą być błędne, natomiast tylko prawdopodobieństwo trzęsienia ziemi można przewidzieć. Niemożliwe jest określenie czasu, w którym nastąpi kolejne trzęsienie ziemi.
