Sisältö
- Mikä on Maar?
- Kuinka yleisiä Maars ovat?
- Virtsapurkaukset
- Phreatomagmaattiset purkaukset
- Useita räjähdyksiä
- Suurin tunnettu Maar
Ukinrek Maar: Näkymät Itä-Ukinrek Maar -kraatterista, joka muodostui huhtikuussa 1977 10 päivän purkauksen aikana. Tämä purkaus antoi tutkijoille harvinaisen ja viimeisimmän mahdollisuuden tarkkailla maarin muodostumista tulivuoren vaikutuksesta. (A) Pystykuva kraatterista, joka on noin 300 metriä poikki. Ei näkyvissä on kraatterissa oleva 49 metrin korkea laavakuppi, joka on nyt veden peittämä. Kraatteria ympäröivä maa peitetään tefralla tässä heinä- ja 1990-valokuvassa, jonka on antanut Fish and Wildlife Service. Suurentaa. (B) Valokuva höyrytemaattisesta purkauksesta ja tulppa, joka on otettu huhtikuun 1977 purkauksen aikana. Kuva Yhdysvaltain geologian tutkimuskeskukselta. Suurentaa. (C) Näkymä kaakkoisen kraatteriseinään, joka osoittaa stratifioituneita tefran kerrostumia, jotka syntyivät vuoden 1977 purkauksen aikana. Noin 15 metriä tefraa päällystetään ohut jäätikkökerros, kunnes se peittää tuhkavirran kerrostumat, jotka on aikaisemmin syntynyt Ugashik Calderassa. Kuva Yhdysvaltain geologian tutkimuskeskukselta. Suurentaa.
Maar-kaavio: Poikkileikkausnäkymä maarista, joka osoittaa freatomagmaattisten räjähdysten tekemän diareeman, kraatteria ympäröivän tefran tuffirenkaan ja kuinka vesipöytä on aiheuttanut järven muodostumisen kraatteriin.
Monet Kilaueasin ennen vuotta 1924 tapahtuneista räjähtävistä purkauksista, jotka tuottivat merkittäviä tuhkasaantumia, todennäköisesti tapahtuivat, kun tulivuorenhuippukokouksen kraatteri oli niin syvä, että sen lattia oli vesipöydän alapuolella, joten pohjavesi pääsi valumaan järveksi. Aina kun magma purkautui järveveteen, seurauksena oli höyryn ja vulkaanisten kaasujen räjähdys räjähtäviä, hajottaen magman pieniksi tuhkapartikkeleiksi ja ajaen nopeasti liikkuvat, erittäin kuumat tuhkakuormitetut höyrypilvet (pyroclastiset nousut) ulos kraatterista. Kuva ja kuvateksti USGS: ltä.
Mikä on Maar?
Maar on matala vulkaaninen kraatteri, jolla on jyrkät sivut ja jota ympäröivät tefran saostumat. Tefran saostumat ovat paksumpia lähellä kraatteria ja vähenevät etäisyyden ollessa kraatteria.
Maarin muodostaa yksi tai useampi maanalainen räjähdys, joka tapahtuu, kun kuuma magma joutuu kosketuksiin matalan pohjaveden kanssa voimakkaan höyryräjähdyksen aikaansaamiseksi. Nämä räjähdykset murskavat päällä olevat kivet ja laskevat ne ilmaan höyryn, veden, tuhkan ja magmaattisen materiaalin mukana. Materiaalit kulkevat yleensä suoraan ilmaan ja putoavat takaisin maan päälle muodostaen kraatteria ympäröivät tefrakerrostumat. Jos tefra litittyy, siitä tulee tuffia, joka tunnetaan nimellä tuff.
Tuffi: Jos maaria ympäröivä tefra litifioituu, siitä tulee kivenä, jota kutsutaan "tuffiksi". Tuff koostuu kalliopalasista ja suurista tefrapaloista vulkaanisen tuhkan matriisissa. Kuva: Roll-Stone of Wikimedia.
Malarin kraatterilattia on yleensä alkuperäisen maanpinnan alapuolella. Tulivuorenpurkauksen jälkeen pohjaveden virtaus muuttaa kraatterin matalaksi järveksi.
Useimpien maljakoiden halkaisija on muutama sata tai tuhat metriä ja syvyys alle sata metriä. Maailman suurimmat maarit ovat Espenbergin maarit Alaskan Sewardin niemimaalla. Nämä maarit ovat jopa 8000 metriä poikki ja jopa 300 metriä syvyydessä. Ne muodostuivat pleistoseenin aikana, kun nouseva basaltti magma kohtasi jäätyneen ikiroudan. Uskotaan, että hidas mutta kestävä vedenhuolto ikirohasta myötävaikutti näiden maarien valtavaan kokoon.
Kuinka yleisiä Maars ovat?
Maaareja on enemmän kuin useimmat ihmiset ymmärtävät. Tuhkakartioiden jälkeen maarit ovat toiseksi yleisin tulivuoren muoto. Jos haet Smithsonian Institutions Global Volcanism Program -tietokannasta, löydät satoja maareja.
Maarit ovat aliedustettuina vulkaanisen maiseman piirteinä, koska ne ovat kooltaan pieniä ja niissä ei ole kallioista pystysuuntaista kehitystä, mikä tekisi niistä kestävät sään ja eroosion. Koska ne ovat suhteellisen pieniä, matalia syvennyksiä, ne voidaan helposti täyttää sedimenteillä, eikä niitä voida tunnistaa vulkaanisiksi piirteiksi.
Maars lähellä Duania, Saksa: Ensimmäiset kuvattavat maarit sijaitsevat lähellä Daunia, Saksa, tässä Martin Schildgenin ilmakuvassa. Kuva on käytetty Creative Commons -lisenssillä. Suurentaa.
Virtsapurkaukset
Räjähdykset, jotka muodostavat maarin, kutsutaan virtausräjähdyksiksi. Niitä ohjaa osittain valtava ja välitön tilavuuden muutos, joka tapahtuu, kun vesi vilkkuu höyryksi.
Yhtä kuutiota kuumennettaessa yksi kuutiometri vettä muuttuu 1600 kuutiometriä höyryä. Jos tämä tapahtuu maanpinnan alla, seurauksena voi olla höyryn, veden, tuhkan, tulivuoren pommien ja kalliojäämien pystysuora purkautuminen. Näiden purkausten tuottama tulivuorenkartio koostuu pääosin ejektasta ja on yleensä erittäin matalalla reljeefillä - vain muutama kymmenen metriä.
Crater Elegante: Landsat-kuva Crater Elegante, Sonora, Meksiko. Tämä maar syntyi, kun purkaus räjähti basaltin kallioperän läpi alueelle, jolla vesitaso ei ole tarpeeksi korkea kraatterin tulvaksi. Crater Elegante on suurin kymmenestä maarasta Pinacate Volcano -kentällä. Suurentaa.
Phreatomagmaattiset purkaukset
Jotkut magmat sisältävät valtavia määriä liuenneita kaasuja - joskus jopa useita painoprosentteja kaasua. Tämä kaasu on erittäin korkean rajoituspaineen alaisena, koska magma on maanpinnan alapuolella. Maarin muodostumisen aikana magman kammion yläpuolella oleva kivi räjäytetään yleensä pois. Tämä vähentää yhtäkkiä magman ja sen liuenneen kaasun sulkevaa painetta. Äkillinen paineen aleneminen mahdollistaa liuenneen kaasun välittömän ja voimakkaan paisumisen. Sitten magmasta kaasu poistuu kuin puristettua olutta. Kun vetolevy on irrotettu. Kun magman kaasunpoisto lisää räjähdysvoimaa, purkaus tunnetaan nimellä "phreatomagmatic".
Kaikista freaattisista ja freatomagmaattisista purkauksista ei tapahdu kuuman magman vuorovaikutuksesta pohjaveden kanssa. Muita vesilähteitä ovat järvet, purot, valtameri tai sulava ikirouta.
Useita räjähdyksiä
Maarit muodostuvat yleensä useista räjähdyksistä. Aluksi voi tapahtua samanaikaisia räjähdyksiä useilla syvyyksillä. Alkuperäisten räjähdysten jälkeen ympäröivien maiden pohjavesi alkaa valua kraatteria kohti ja polttaa lisäpuhalta. Ne jatkuvat, kunnes paikallisen pohjaveden tarjonta on loppunut tai magman lähde on ehtynyt tai jäähtynyt. Vuoden 1977 itäisen Ukinrek Maar -kraatterin purkaus, joka näkyy tämän sivun yläosassa olevissa kuvissa, koostui räjähdyssarjasta, joka kesti kymmenen päivää.
Suurin tunnettu Maar
Maan suurin tunnettu maar on Devil Mountain Maar -järvi, joka sijaitsee Alaskan Sewardin niemimaan pohjoisosassa. Sitä tuotti hydromagmaattinen purkaus, joka tapahtui noin 17 500 vuotta sitten. Räjähdys levitti tefraa noin 2500 neliökilometrin alueelle. Tefra on useiden kymmenien metrien paksuinen lähellä maaria ja vähenee etäisyyden päässä maarista.
Kirjoittaja: Hobart M. King, Ph.D.