Ηφαιστειακή βόμβα

Η ηφαιστειακή βόμβα είναι πυροκλαστικό πέτρωμα που είναι ψύξη μιας μάζας λάβας που πετάει στον αέρα μετά την έκρηξη. Εάν πρόκειται να ονομαστεί βόμβα, ένα δείγμα πρέπει να έχει διάμετρο μεγαλύτερη από 2 ίντσες. Τα μικρότερα δείγματα είναι γνωστά ως Lapilli. Είναι γνωστά δείγματα με διάμετρο έως 20 πόδια (6 m). Οι ηφαιστειακές βόμβες είναι συνήθως καφέ ή κόκκινες, καιρικές συνθήκες σε κίτρινο-καφέ χρώμα. Τα δείγματα μπορεί να στρογγυλοποιηθούν καθώς πετούν στον αέρα, αν και μπορεί επίσης να είναι στριμμένα ή μυτερά. Μπορεί να έχουν ραγισμένη, λεπτόκοκκη ή γυάλινη επιφάνεια. Υπάρχουν διάφοροι τύποι ηφαιστειακής βόμβας, οι οποίοι ονομάζονται ανάλογα με την εξωτερική εμφάνιση και τη δομή τους.

Χρώμα: Σκούρες αποχρώσεις του κόκκινου, του καφέ ή του πράσινου

Group: Extrusive

Ορυκτά: Οι ηφαιστειακές βόμβες συνήθως διαθέτουν α βασαλτικός ή παρόμοια μαφική σύνθεση.

Ταξινόμηση ηφαιστειακών βομβών

Οι βόμβες ονομάζονται ανάλογα με το σχήμα τους, το οποίο καθορίζεται από τη ρευστότητα του μάγματος από το οποίο σχηματίζονται.

Κορδέλα ή κυλινδρικές βόμβες σχηματίζουν από πολύ έως μέτρια ρευστό μάγμα, που εκτοξεύεται ως ακανόνιστες χορδές και σταγόνες. Οι χορδές χωρίζονται σε μικρά τμήματα που πέφτουν άθικτες στο έδαφος και μοιάζουν με κορδέλες. Εξ ου και το όνομα «βόμβες κορδέλας». Αυτές οι βόμβες είναι κυκλικές ή πεπλατυσμένες σε διατομή, είναι αυλακωμένες κατά το μήκος τους και έχουν κυστίδια σε σχήμα πίνακα.

Σφαιρικές βόμβες σχηματίζουν επίσης από υψηλό έως μέτρια υγρό μάγμα. Στην περίπτωση των σφαιρικών βομβών, η επιφανειακή τάση παίζει σημαντικό ρόλο στην έλξη της εκτίναξης σε σφαίρες.

Βόμβες ατράκτου, ατράκτου ή αμυγδάλου/περιστροφικού σχηματίζονται με τις ίδιες διαδικασίες με τις σφαιρικές βόμβες, αν και η κύρια διαφορά είναι η μερική φύση του σφαιρικού σχήματος. Η περιστροφή κατά τη διάρκεια της πτήσης αφήνει αυτές τις βόμβες να φαίνονται επιμήκεις ή σε σχήμα αμυγδάλου. η περιστρεφόμενη θεωρία πίσω από την ανάπτυξη αυτών των βομβών τους έδωσε επίσης το όνομα «ατρακτωματικές βόμβες». Οι βόμβες ατράκτου χαρακτηρίζονται από διαμήκη αυλάκωση, η μία πλευρά ελαφρώς πιο λεία και ευρύτερη από την άλλη. Αυτή η λεία πλευρά αντιπροσωπεύει την κάτω πλευρά της βόμβας καθώς έπεφτε στον αέρα.

Αγελαδινόπιτες βόμβες σχηματίζονται όταν το πολύ ρευστό μάγμα πέφτει από μέτριο ύψος, έτσι οι βόμβες δεν στερεοποιούνται πριν από την πρόσκρουση (παραμένουν υγρές όταν προσκρούουν στο έδαφος). Κατά συνέπεια ισιώνουν ή πιτσιλίζουν και σχηματίζουν ακανόνιστους στρογγυλούς δίσκους, που μοιάζουν με κοπριά αγελάδας.

Βόμβες ψωμιού σχηματίζονται εάν το εξωτερικό μέρος των βομβών λάβας στερεοποιηθεί κατά τη διάρκεια των πτήσεων τους. Μπορεί να αναπτύξουν ραγισμένες εξωτερικές επιφάνειες καθώς οι εσωτερικοί χώροι συνεχίζουν να επεκτείνονται.

Βόμβες με πυρήνα είναι βόμβες που έχουν φλούδες λάβας που περικλείουν έναν πυρήνα προηγουμένως ενοποιημένης λάβας. Ο πυρήνας αποτελείται από βοηθητικά θραύσματα προγενέστερης έκρηξης, τυχαία θραύσματα βράχου της χώρας ή, σε σπάνιες περιπτώσεις, κομμάτια λάβας που σχηματίστηκαν νωρίτερα κατά την ίδια έκρηξη.

Σχηματισμός ηφαιστειακής βόμβας

Η ηφαιστειακή βόμβα είναι ένα είδος ηφαιστειακού βλήματος που σχηματίζεται κατά τη διάρκεια εκρηκτικών εκρήξεων. Είναι τυπικά μια στρογγυλεμένη έως επιμήκης μάζα λιωμένου βράχου (λάβα) που εκτοξεύεται από α ηφαίστειο ενώ είναι ακόμα ημι-υγρό ή πλαστικό. Οι ηφαιστειακές βόμβες μπορεί να ποικίλουν σε μέγεθος από μερικά εκατοστά έως αρκετά μέτρα σε διάμετρο και μπορούν να διανύσουν σημαντικές αποστάσεις μακριά από το άνοιγμα του ηφαιστείου πριν από την προσγείωση.

Ο σχηματισμός ηφαιστειακών βομβών περιλαμβάνει έναν συνδυασμό διεργασιών που σχετίζονται με τη φύση του μάγματος που εκρήγνυται και την εκρηκτική δυναμική της ίδιας της έκρηξης. Ακολουθεί μια επισκόπηση του πώς σχηματίζονται οι ηφαιστειακές βόμβες:

1. Σύνθεση Magma: Η σύνθεση του μάγματος παίζει καθοριστικό ρόλο στο σχηματισμό ηφαιστειακών βομβών. Το μάγμα πρέπει να είναι επαρκώς παχύρρευστο (παχύ και κολλώδες) για να αντισταθεί στον κατακερματισμό σε μικρά σωματίδια κατά τη διάρκεια της έκρηξης. Αυτό το ιξώδες συχνά επηρεάζεται από παράγοντες όπως η περιεκτικότητα σε πυρίτιο του μάγματος.
2. Περιεκτικότητα αερίου: Το μάγμα περιέχει διαλυμένα αέρια, κυρίως υδρατμούς και διοξείδιο του άνθρακα. Καθώς το μάγμα ανεβαίνει προς την επιφάνεια, η φθίνουσα πίεση επιτρέπει σε αυτά τα διαλυμένα αέρια να βγουν από το διάλυμα και να σχηματίσουν φυσαλίδες. Η συσσώρευση φυσαλίδων αερίου μέσα στο μάγμα αυξάνει την εσωτερική του πίεση.
3. Εκρηκτική έκρηξη: Κατά τη διάρκεια μιας εκρηκτικής ηφαιστειακής έκρηξης, η πίεση από τις διαστελλόμενες φυσαλίδες αερίου μέσα στο μάγμα γίνεται σημαντική. Όταν αυτή η πίεση υπερβαίνει τη δύναμη του γύρω βράχου, μπορεί οδηγήσει στον κατακερματισμό του μάγματος σε μικρότερα σωματίδια, σχηματίζοντας ένα μείγμα τεμαχισμένης λάβας, ηφαιστειακής τέφρας και αερίων που είναι γνωστά ως πυροκλαστική ροή ή πυροκλαστική ροή.
4. Εκτόξευση λιωμένων θραυσμάτων: Εκτός από τη λεπτή τέφρα και τα θραύσματα πετρωμάτων, μεγαλύτερες, ημι-υγρές ή πλαστικές σφαίρες μάγματος μπορούν επίσης να αποβληθούν από τον αεραγωγό. Αυτές οι σφαίρες είναι ηφαιστειακές βόμβες. Οι βόμβες συχνά διαμορφώνονται από την αεροδυναμική τους αλληλεπίδραση με τον περιβάλλοντα αέρα καθώς εκτοξεύονται, κάτι που μπορεί να τους δώσει ένα χαρακτηριστικό βελτιωμένο σχήμα ή σχήμα δακρύου.
5. Στερεοποίηση: Καθώς οι ηφαιστειακές βόμβες εκτοξεύονται στην ατμόσφαιρα, αρχίζουν να ψύχονται γρήγορα λόγω της χαμηλότερης θερμοκρασίας σε μεγαλύτερα υψόμετρα. Το εξωτερικό στρώμα της βόμβας στερεοποιείται, σχηματίζοντας κρούστα, ενώ το εσωτερικό παραμένει μερικώς λιωμένο. Αυτό μπορεί να δημιουργήσει μια χαρακτηριστική εμφάνιση "κρούστας ψωμιού".
6. Προσγείωση: Ο στερεοποιημένος εξωτερικός φλοιός της βόμβας τη βοηθά να διατηρήσει το σχήμα της καθώς ταξιδεύει στον αέρα και προσγειώνεται στο έδαφος. Ανάλογα με το μέγεθος, το σχήμα και την αρχική ταχύτητα της βόμβας, μπορεί είτε να θάβεται μερικώς ή πλήρως στο έδαφος είτε να δημιουργήσει κρατήρες πρόσκρουσης κατά την προσγείωση.

Συνοπτικά, οι ηφαιστειακές βόμβες σχηματίζονται κατά τη διάρκεια εκρηκτικών ηφαιστειακών εκρήξεων όταν εκτοξεύεται ημι-υγρό ή πλαστικό μάγμα από τον αεραγωγό λόγω της συσσώρευσης πίεσης αερίου. Οι βόμβες ψύχονται και στερεοποιούνται καθώς ταξιδεύουν στον αέρα πριν προσγειωθούν στο έδαφος, εμφανίζοντας συχνά χαρακτηριστικά σχήματα και υφές λόγω των αεροδυναμικών αλληλεπιδράσεων και της ταχείας ψύξης τους.

Περιοχή Διανομής Ηφαιστειακών Βομβών

Η περιοχή διανομής ηφαιστειακών βομβών ή η περιοχή όπου μπορούν να βρεθούν μετά την εκτίναξη από ένα ηφαίστειο κατά τη διάρκεια μιας έκρηξης, μπορεί να ποικίλλει ευρέως ανάλογα με διάφορους παράγοντες. Αυτοί οι παράγοντες περιλαμβάνουν το είδος της έκρηξης, το μέγεθος του ηφαιστείου, τον τύπο του μάγματος που εμπλέκεται, τις επικρατούσες συνθήκες ανέμου και την ισχύ του εκρηκτικού γεγονότος. Ακολουθούν ορισμένες γενικές εκτιμήσεις για την περιοχή διανομής ηφαιστειακών βομβών:

1. Τύπος έκρηξης: Διαφορετικές είδη ηφαιστειακών εκρήξεων μπορεί να οδηγήσει σε ποικίλες κατανομές ηφαιστειακών βομβών. Οι εκρηκτικές εκρήξεις, όπως οι εκρήξεις του Πλίνιου ή του Βουλκανίου, είναι πιο πιθανό να εκτοξεύσουν ηφαιστειακές βόμβες σε μεγαλύτερες αποστάσεις σε σύγκριση με τις εκρηκτικές εκρήξεις, όπου η λάβα ρέει σχετικά ήπια.
2. Μέγεθος ηφαιστείου: Μεγαλύτερος ηφαίστεια τείνουν να έχουν μεγαλύτερο εκρηκτικό δυναμικό, το οποίο μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα την εκτόξευση ηφαιστειακών βομβών σε μεγαλύτερες περιοχές. Τα μικρότερα ηφαίστεια μπορεί να έχουν πιο εντοπισμένη κατανομή.
3. Ιδιότητες Magma: Το ιξώδες και η περιεκτικότητα σε αέριο του μάγματος παίζουν σημαντικό ρόλο. Τα περισσότερα παχύρρευστα μάγματα είναι πιο πιθανό να σχηματίσουν ηφαιστειακές βόμβες και μπορούν να τα μεταφέρουν σε μεγαλύτερες αποστάσεις λόγω της αντοχής τους στον κατακερματισμό.
4. Μοτίβα ανέμου: Τα κυρίαρχα μοτίβα ανέμου τη στιγμή της έκρηξης μπορούν να μεταφέρουν ηφαιστειακές βόμβες σε συγκεκριμένες κατευθύνσεις. Ο άνεμος μπορεί να επηρεάσει σε μεγάλο βαθμό την περιοχή διανομής, μεταφέροντας πιθανώς ηφαιστειακές βόμβες μακριά από την εκρηκτική οπή.
5. Ένταση έκρηξης: Η ένταση της έκρηξης, συμπεριλαμβανομένων παραγόντων όπως το ύψος της στήλης της έκρηξης, ο ρυθμός εκκένωσης μάγματος και η εκρηκτικότητα του γεγονότος, μπορεί να επηρεάσει το πόσο μακριά εκτινάσσονται οι ηφαιστειακές βόμβες.
6. Τοπογραφία: Το τοπικό έδαφος και η τοπογραφία μπορούν να επηρεάσουν τη διανομή των ηφαιστειακών βομβών. Τα βουνά, οι λόφοι και οι κοιλάδες μπορούν να εκτρέψουν ή να διοχετεύσουν την τροχιά του εκτοξευόμενου υλικού.
7. Γεωγραφική τοποθεσία: Η τοποθεσία του ηφαιστείου, η γειτνίασή του με κατοικημένες περιοχές και η παρουσία φυσικών φραγμών μπορεί να επηρεάσει το πού διανέμονται οι ηφαιστειακές βόμβες.
8. Ιστορικό έκρηξης: Προηγούμενες εκρήξεις του ίδιου ηφαιστείου μπορούν να παρέχουν πληροφορίες για την πιθανή περιοχή διανομής ηφαιστειακών βομβών. Μοτίβα από προηγούμενες εκρήξεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εκτίμηση του εύρους κατανομής για μελλοντικά γεγονότα.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι ενώ οι ηφαιστειακές βόμβες μπορούν να διανύσουν σημαντικές αποστάσεις από την εκρηκτική οπή, συχνά βρίσκονται πιο κοντά στο ίδιο το ηφαίστειο. Η περιοχή διανομής μπορεί να εκτείνεται από την άμεση γειτνίαση του εξαερισμού σε αρκετά χιλιόμετρα μακριά, ανάλογα με τους παράγοντες που αναφέρονται παραπάνω.

Ερευνητές και ηφαιστειολόγοι συχνά μελετούν τη διανομή ηφαιστειακών βομβών και άλλων ηφαιστειακών εκτοξευμάτων για να κατανοήσουν καλύτερα τις εκρηκτικές διεργασίες και τους κινδύνους που σχετίζονται με την ηφαιστειακή δραστηριότητα. Αυτές οι πληροφορίες μπορεί να είναι ζωτικής σημασίας για την αξιολόγηση της επικινδυνότητας και τον μετριασμό του κινδύνου σε ηφαιστειακές περιοχές.

Φυσικές Ιδιότητες Ηφαιστειακών Βομβών

Οι φυσικές ιδιότητες των ηφαιστειακών βομβών επηρεάζονται από το σχηματισμό τους, την πτήση μέσω του αέρα και τις επακόλουθες διαδικασίες ψύξης και στερεοποίησης. Εδώ είναι οι βασικές φυσικές ιδιότητες των ηφαιστειακών βομβών:

1. Σχήμα και μέγεθος: Οι ηφαιστειακές βόμβες μπορούν να παρουσιάσουν ένα ευρύ φάσμα σχημάτων και μεγεθών. Οι μορφές τους μπορεί να περιλαμβάνουν σφαιρικά, ελλειπτικά, απλοποιημένα ή ακανόνιστα σχήματα, ανάλογα με την αεροδυναμική αλληλεπίδρασή τους με τον αέρα κατά τη διάρκεια της πτήσης. Τα μεγέθη μπορεί να ποικίλλουν από εκατοστά έως αρκετά μέτρα σε διάμετρο, με τις μεγαλύτερες βόμβες να έχουν συχνά επιμήκη σχήματα ή σχήματα δακρύων.
2. Εξωτερική κρούστα: Καθώς οι ηφαιστειακές βόμβες εκτοξεύονται από το ηφαίστειο και ταξιδεύουν στον αέρα, τα εξωτερικά τους στρώματα ψύχονται και στερεοποιούνται γρήγορα λόγω της έκθεσης σε χαμηλότερες θερμοκρασίες σε μεγαλύτερα υψόμετρα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό μιας στερεής κρούστας στην επιφάνεια της βόμβας. Η εξωτερική κρούστα μπορεί να είναι τραχιά ή λεία και συχνά έχει πιο σκούρο χρώμα σε σύγκριση με το λιωμένο εσωτερικό.
3. Εσωτερική υφή: Το εσωτερικό μιας ηφαιστειακής βόμβας μπορεί να παραμείνει εν μέρει λιωμένο ή να περιέχει θήκες από ημι-λιωμένο υλικό. Η εσωτερική υφή μπορεί να κυμαίνεται από υαλώδη ή κρυσταλλική έως φυσαλιδώδη (που περιέχει φυσαλίδες αερίου) ανάλογα με τον ρυθμό ψύξης και την ανόργανη σύνθεση του μάγματος.
4. Κυστίδια: Πολλές ηφαιστειακές βόμβες περιέχουν κυστίδια, τα οποία είναι μικρές φυσαλίδες αερίου που υπήρχαν στο λιωμένο μάγμα πριν από την εκτίναξη. Αυτά τα κυστίδια συχνά καταρρέουν ή κλείνουν εν μέρει καθώς η βόμβα ψύχεται και στερεοποιείται, αφήνοντας κενά ή κοιλότητες στο εσωτερικό.
5. Βάρος και πυκνότητα: Το βάρος και η πυκνότητα μιας ηφαιστειακής βόμβας καθορίζονται από το μέγεθος, το σχήμα και τη σύνθεσή της. Οι μεγαλύτερες βόμβες τείνουν να έχουν μεγαλύτερη μάζα και πυκνότητα. Η κρούστα της βόμβας συμβάλλει στο συνολικό βάρος και την πυκνότητά της, ενώ τα κυστίδια μπορεί να μειώσουν τη συνολική πυκνότητα.
6. Χαρακτηριστικά επιπτώσεων: Όταν οι ηφαιστειακές βόμβες προσγειώνονται, μπορούν να δημιουργήσουν κρατήρες πρόσκρουσης ή κοιλώματα στο έδαφος λόγω της κινητικής τους ενέργειας κατά την πρόσκρουση. Το σχήμα και το βάθος αυτών των χαρακτηριστικών μπορούν να παρέχουν πληροφορίες για τη γωνία πρόσκρουσης και την ταχύτητα της βόμβας.
7. Χρώμα: Το χρώμα των ηφαιστειακών βομβών μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με τη σύνθεση ορυκτών του μάγματος. Οι βόμβες μπορεί να είναι σκουρόχρωμες εάν περιέχουν ορυκτά πλούσια σε σίδηρο ή πιο ανοιχτόχρωμες εάν έχουν υψηλότερη αναλογία πυριτικών ορυκτών.
8. Χαρακτηριστικά επιφάνειας: Η εξωτερική επιφάνεια μιας ηφαιστειακής βόμβας μπορεί να παρουσιάζει διάφορα χαρακτηριστικά, συμπεριλαμβανομένων των γραμμών ροής, των αυλακώσεων και των κορυφογραμμών. Αυτά τα χαρακτηριστικά προκύπτουν από την αλληλεπίδραση της βόμβας με τον αέρα και την περιστροφική της κίνηση κατά τη διάρκεια της πτήσης.
9. Ρυθμός ψύξης: Ο ρυθμός με τον οποίο ψύχεται μια ηφαιστειακή βόμβα επηρεάζει την εσωτερική κρυσταλλικότητα και την υφή της. Η γρήγορη ψύξη στην επιφάνεια μπορεί να οδηγήσει σε υαλώδη υφή, ενώ η πιο αργή ψύξη στο εσωτερικό μπορεί να προάγει την ανάπτυξη κρυστάλλων.

Η κατανόηση των φυσικών ιδιοτήτων των ηφαιστειακών βομβών παρέχει πολύτιμες πληροφορίες σχετικά με τη δυναμική της έκρηξης, τη συμπεριφορά του μάγματος και τις ηφαιστειακές διεργασίες. Αυτές οι ιδιότητες μπορούν να μελετηθούν για να αποκρυπτογραφηθούν οι συνθήκες κάτω από τις οποίες σχηματίστηκαν οι βόμβες και ταξίδεψαν στην ατμόσφαιρα πριν από την προσγείωση, συμβάλλοντας στη γνώση μας για τους ηφαιστειακούς κινδύνους και τους μηχανισμούς έκρηξης.

αναφορές

• Bonewitz, R. (2012). Πετρώματα και ορυκτά. 2η έκδ. Λονδίνο: DK Publishing.
• Συνεργάτες της Wikipedia. (2018, 18 Οκτωβρίου). Ηφαιστειακή βόμβα. Στη Wikipedia, The Free Encyclopedia. Ανακτήθηκε στις 15:22, 14 Μαΐου 2019, από https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Volcanic_bomb&oldid=864612411