Вулкани су руптуре у кори планете које се формирају због горе магме или растаљеног камења. Магма се сакупља у магматској комори у близини површине. Гас ослобођен из магме у комори ствара притисак унутар коморе који на крају ствара пробој у стени, што резултира ерупцијом вулкана..
Неки вулкани производе ерупције које су експлозивније и производе више смећа. Други производе ерупције што резултира са већим протоком лаве. Вулкани се налазе на многим планетарним телима Сунчевог система, укључујући Земљу, Марс, Ио и Венеру. Постоје такође и докази о криовулканима, вулканима који избацују хлапљиве састојке попут воде и амонијака који стварају лед уместо стене, на леденим телима спољашњег Сунчевог система као што су Нептунов месец Тритон и Сатурнов месец Енцеладус.
Вулкани се могу класификовати на више начина. Два начина на које се вулкани често класификују је према врсти ерупције и морфологији. Постоји много различитих морфолошких типова вулкана, али три су уобичајена типа штит-вулкани, страто-вулкани и вулкан који стварају пелене. Такође постоји мноштво различитих типова ерупције. Неке ерупције производе више експлозија и нечистоћа. То се природно називају експлозивна ерупција. Остале ерупције производе више протока лаве. То се назива ефузивна ерупција.
Класификација по морфологији
Циндерцонес
Циндерцонес су конусни отвори великог вулкана направљеног од гомиле комада вулканског стакла, попут шкорије који брзо излазе из земље услед непрекидних експлозивних ерупција у којима се растопљени камен „испљуне“ из отвора и брзо се учвршћује. Ове вулканске карактеристике су уобичајене у расцепним базенима где је кора танка, омогућавајући магми да лако пробије површину.
Штит вулкана
Вулкани штит су вулкани у облику куполе, који су добили име по томе што подсећа на штит постављен са његове стране. Обично су састављени од секвенцијалних токова лаве наслаганих један на други. Мауна Кеа на Хавајима и вулкани Тхарсис на Марсу су примери ове врсте вулкана.
Стратоволцаноес
То су вулкани који садрже више слојева различитих врста вулканског материјала. Садрже велике количине вулканских крхотина попут конуса стожара који стварају вулкане и екстензивне протоке лаве попут штитастих вулкана. Познати стратоволкани укључују планину Фуји, Стромболи и планину Саинт Хеленс.
Вулканске ерупције варирају у зависности од састава стене, количине магме, садржаја гаса и тектонског окружења.
Хавајске ерупције
Хавајске ерупције састоје се углавном од токова лаве. Ове врсте ерупција су честе на вулканским острвима и на местима где магма има нарочито мафијашки, нарочито базалтски састав, попут океанских острвских лукова и на океанским острвима у близини врућих тачака. Магме повезане са хавајским ерупцијама такође имају низак садржај гаса. Мјеста на Земљи у којима су честе вулканске ерупције хавајског типа укључују Исланд, Хаваје и сличне локације. Марсовски вулкани у Тхарсису, Олимпус Монсу, Тхарсис Монтесу, Асцреаус Монсу и Арсиа Монсу су вероватно из ерупција хавајског стила које су се појавиле у знатно већем обиму од њихових земаљских колега.
Стромболијске ерупције
Стромболска ерупција настаје када је магма мање мафична, али још увек претежно мафија, а садржај гаса је већи. Стромболијеве ерупције састоје се од секвенцијалних рафала лаве и вулканских крхотина праћених периодима мировања који трају од неколико минута до неколико сати. Врло познати вулкан са ерупцијама стромболијанског стила је вулкан на острву Стромболи који је назван "светионик Медитерана".
Вулканска ерупција
Вулканска ерупција је слична стромболијанској ерупцији, осим што су ерупције више експлозивне и периоди смиривања који раздвајају ерупције су дужи. Магме у вулканским ерупцијама су више фекалне него ерупције стромболских или хавајских стилова. Фелсиц магма, попут ритолита, заробљава више гаса него мафијашке магме и, као резултат тога, вулкани с фелсиц магмом имају тенденцију да буду експлозивнији. То чини вулканске ерупције веће и снажније од ерупције Стромболиан.
Плинијске ерупције
Најснажнија уобичајена ерупција која се догађа на Земљи је ерупција Плинија. Ерупције Плинија настају када је магма још фелсија него код вулканске ерупције и још више гаса је заробљено. Ерупције Плинија производе ступове вулканских крхотина које могу бити високе и до 45 километара. Колоне веће од око 30 километара имају дугорочне ефекте на климу и стога су ове ерупције важне за студије палеоклиме. Ерупције Плинија су именоване по Плинију Млађем који је посматрао ерупцију Плинија насталу на планини Везув, која је уништила Помпеје А.Д. 79. Остале познате ерупције Плинија укључују Тамбору и Кракатоа.
Активни вулкани су најчешћи на границама активних плоча и жаришним тачкама. Границе плоча у којима је вулканизам најчешћи су конвергентне границе плоча као што су зоне субдукције где се океанска плоча одузима испод било блаже океанске коре, било континенталне коре, јер је континентална кора увек мање густа од океанске коре. Вулкани су такође чести у континенталним пукотинама где кора постаје довољно танка да магма лако пробије површину. Ово су подручја у којима је вулканска опасност највећа.
Ерупције могу бити врло деструктивне за локалне људске заједнице. Опасности од вулкана укључују масовно расипање, пепео и падајуће крхотине.
Масовно трошење повезано са вулканима
Мудлидес
Блато се може појавити када се маса блатног материјала одвоји од падина вулкана и клизне у кохерентну јединицу. Такви клизићи могу бити врло деструктивни за оближње градове.
Мудфловс
Млијекови такође могу бити покренути вулканским ерупцијама и настају када се блато понаша као течност која ствара ријеку блата. Протјецања блата су врло густа и могу да носе громаде при великим брзинама.
Лахарс
Лахари су мешавина блата, вулканских остатака и воде. Њихове температуре су стотине степени Целзијуса и крећу се веома великим брзинама. Они су међу најразорнијим облицима масовног трошења повезаних са ерупцијама вулкана.
Асхфаллс
Експлозивне вулканске ерупције могу створити велике количине честица величине пепела које ветар може пренијети на велике удаљености. Пепео може да покрије кровове и земљу и веома је тешко очистити. Вулкански пепео је такође врло оштар и назубљен и може оштетити моторе аутомобила и авиона као и плућа животиња и људи..
Пад крхотина
При експлозивним ерупцијама, растопљени камен и минерални кристали који се већ учвршћују у магми могу се избацити великом брзином. У распону су од пепела до шљунчане величине у случају лапила до метра или више, у случају блокова и бомби. Летеће вулканске крхотине су такође опасне јер се могу сударати са зградама и другим предметима, као и са људима.
Не постоји начин да се тачно предвиди када ће се догодити ерупција, али постоје знакови који показују да је вулканска ерупција неминовна. Ту спадају ројеви земљотреса и затрпавање падина вулкана.
Земљотрес ројеви
Када се растопљена стена креће кроз коморе испод површине, то може проузроковати каскаду земљотреса док се растаљени камен стеже по зидовима коморе. То не значи да ће доћи до ерупције, али то значи да се растаљени камен креће и да се креће ка вулканском отвору.
Проширење терена
Због плина и магме који се приближавају површини вулкана који ускоро избија, нагиб вулкана може изгледати да се избочи или деформише као гас и магма гурнути у стијену. Ову избочину обично могу открити само нагибници.
Већина вулкана у близини становника има тимове вулканолога који их прате и упозоравају на потенцијално опасне активности. Такође постоји систем обојен у боји који вулканолози користе за означавање степена опасности од ерупције вулкана..
Земљотреси се дешавају када се површина тресе или на неки начин узнемирава због унутрашњих процеса у земљи. Земљотреси су обично узроковани клизањем између два тијела стена дуж расједа. Ово клизање ће резултирати сеизмичким таласима. Слични потреси могу се јавити и на другим планетима.
Две врсте таласа укључених у узрок земљотреса су површински таласи и таласи тела који путују кроз Земљину унутрашњост.
Боди таласи
Две врсте телесних таласа су п-таласи и с-таласи.
П таласи
П таласи су уздужни таласи, што значи да је осцилација изазвана таласом паралелна са ширењем таласа кроз стену. Они могу путовати кроз чврсте и течне компоненте земље или преко другог планетарног тела. Како се п таласи крећу кроз стене, материјал ће се компримовати на гребенима таласа и продужавати у коритима.
С-таласи
С-таласи су попречни таласи, што значи да је њихова осцилација окомита на њихово ширење. С-таласи су спорији од п-таласа. У ствари, "с" у с-таласу значи "секундарно", док "п" у п-таласу значи примарно, јер ће с-таласи стићи након п-таласа. За разлику од п-таласа, с-таласи могу путовати само кроз чврсти материјал и неће путовати кроз течност или ваздух. Један од разлога што геофизичари знају да Земља има течно спољашње језгро је тај што у унутрашњости Земље постоји подручје из којег сеизмички детектори не примају никакве таласе, већ само п-таласе.
Површински таласи
Површински таласи могу бити у различитим облицима. Две врсте површинских таласа су таласи због којих се тло креће бочно и таласи који такође узрокују вертикално осцилацију тла. Површински таласи који се крећу по земљи бочно се називају љубавни таласи. Површински таласи који такође изазивају вертикално осцилацију површине називају се Раилеигх таласи.
Земљотреси су узроковани првенствено помицањем плоча и покретима дуж расједа. Грешке су у основи пукотине у Земљиној кори које се активно деформишу као тела стене са обе стране расједа која клизе једно према другом. Овај покрет тела стена основа је тектонике плоча.
Земљотреси и кварови
Земљотреси су обично узроковани помјерањем тијела стена дуж расједа. Постоје три врсте расједа на којима настају земљотреси. Нормалне грешке, обрнуте грешке и грешке трансформације.
Нормалне грешке
Нормалне грешке су грешке код којих се два тектонска блока или тела стене повлаче једна од друге. Ове се грешке јављају у продуженим подручјима као што су базени на пукотинама и на средокеанским гребенима где се тектонске плоче међусобно разилазе. Ове грешке су очите и на другим планетарним телима, попут Марса у области Валлес Маринерис.
Обрнуте грешке
Обрнуте грешке настају тамо где се два тектонска блока притискају један против другог. То може довести до потискивања једног блока према горе, а другог до другог. Ова врста грешке је честа у зонама субдукције и на гребенима бора на планетарним телима попут Меркура, Месеца и Марса, где је хлађење планете проузроковало контракцију коре. Обрнута грешка је, као резултат, повезана са компресијом.
Кварови трансформације
Трансформне грешке настају тамо где се два тектонска блока померају бочно један у односу на други. Познати пример грешке трансформације је грешка Сан Андреас у америчкој држави Калифорнија.
Обликовне грешке
Нагнуте грешке показују и обрнуто / нормално и трансформирајуће кретање припадајућих тектонских блокова. Већина главних грешака има сегменте који показују различит степен наклоности.
Како кварови доводе до земљотреса
Док се тектонски блокови крећу дуж расједа, они се не крећу стално. Док се блокови клизе једни против других, они се ухватају за избочине дуж зидова раскрсне површине које се називају асперитети. Једном када их ухвате, притисак се повећава на асперитетима, све док се коначно не поклопе или растопе асперитети који закључавају два тела стене, узрокујући да блокови поново клизе. Ово разбијање разлика и накнадно клизање блокова доводи до земљотреса.
Због природе земљотреса, готово је немогуће предвидети када ће се потрес догодити. Најбоље што се може учинити у већини случајева је избјегавање градње зграда у којима ће се вјероватно догодити земљотреси, као што су нпр. Сметње и пројектирање зграда у подручјима у којима су земљотреси уобичајени да их издрже..
Рихтерова скала
Рихтерова скала је скала која се користи за израчунавање магнитуде земљотреса. Јачина земљотреса је енергија ослобођена током догађаја. Већина земљотреса није већа од магнитуде 9. Врло ретко ће бити земљотреса јачине 9+ који су неки од најразорнијих земљотреса који су се догодили у историји Земље. Јачина земљотреса ограничена је дужином припадајуће грешке. Тренутно на Земљи нема грешке која је довољно велика да одржи потрес магнитуде 10.
Вулкани и земљотреси су повезани са руптуром која се јавља у стени близу или на површини планетарног тела.
Обе су такође појаве геолошког порекла које представљају озбиљне опасности по људе. Вулканске ерупције и земљотреси су такође тешко предвидјети.
Иако постоје сличности између вулкана и земљотреса, постоје и значајне разлике које укључују следеће.
Вулкани се формирају када магма изађе на површину и проузрокује пукнуће на површини што омогућава формирање отвора. Они су класификовани на основу многих фактора, укључујући, али не ограничавајући се на морфологију и обим ерупције. Опсег ерупције контролише се саставом магме и количином гаса заробљеним у њој. Земљотреси су обично узроковани клизањем тијела камења на расјед. Вулкани и земљотреси су слични по томе што су и по геолошком пореклу и оба резултирају површинским појавама. Обоје представљају значајне опасности по људе. Различите су у томе што вулкани избијају због процеса који се дешавају врло близу Земљине површине, док земљотреси обично изазивају поремећаје који често потичу најмање стотине метара испод површине планете. Вулкани су такође карактеристике које могу произвести бројне повезане догађаје, а сваки је земљотрес само геолошки догађај. Даље, вулкани резултирају формирањем нове стене док земљотреси резултирају сеизмичким таласима и тресењем стене, али не и формирањем нове стене. Такође, вулкани се могу предвидјети да ће избити за неколико дана до недеља, мада се не може знати тачно време и предвиђања могу бити погрешна, док се може предвидети само вероватноћа земљотреса. Немогуће је одредити временски оквир за време следећег земљотреса.