Kaip susidaro vulkaniniai kalnai?
Trumpas atsakymas: Vulkaniniai kalnai susidaro, kai iš Žemės gelmių kyla karštos uolienos, vadinamos magma, ir kaupiasi paviršiuje. Lavai ir pelenams kaupiantis per daugybę išsiveržimų, jie suformuoja kalno formą.
Trumpas paaiškinimas
Žemės viduje uolienos gali ištirpti ir virsti karštu skysčiu, vadinamu magma. Magma yra lengvesnė už ją supančią kietą uolieną, todėl ji juda aukštyn per plyšius. Kai magma pasiekia paviršių, ji išsilieja kaip lava arba sprogsta kaip pelenai ir dujos.
Vulkanai dažnai išsiskleidžia ten, kur susikerta Žemės plokštės, arba virš karštų taškų mantijoje. Plokščių ribose plokštės atsiskiria arba viena plokštė slysta po kita, ir šie veiksmai padeda ištirpti uolienas. Per daugelį išsiveržimų lavos ir pelenų sluoksniai suformuoja vulkaninį kalną.
Forma priklauso nuo to, kokia skysta lava: skysta lava sudaro plačius, švelnius šlaitus; lipni lava – stačius, kūgio formos kalnus.
Mokslinis paaiškinimas
Įvardyti dėsniai / principai: Poveikis / dėsnis: plokščių tektonika ir lydymosi procesai (dekompresinis lydymasis ir srautinis lydymasis).
Vulkaniniai kalnai dažniausiai susidaro ten, kur sąveikauja Žemės standžiosios plokštės arba kur kyla karštos mantijos uolienos. Ties skirtingomis ribomis (kur plokštės atsiskiria) slėgis mantijoje sumažėja ir uolienos išsilydo dėl dekompresijos, susidarant bazaltinei magmai. Ties konvergentinėmis ribomis (kur viena plokštė slysta po kita) kartu su grimztančia plokšte nešamas vanduo sumažina mantijos uolienų lydymosi temperatūrą; tai vadinama srautiniu lydymu ir sukuria daugiau silicio dioksido turtingos magmos.
Karštosios dėmės yra vietos, kur mantijos srautas – nuolatinis karštų uolienų kilimas aukštyn – ištirpdo virš jų esančią plutą ir sukuria ugnikalnius atokiau nuo plokščių kraštų . Magma kyla, nes ji yra karštesnė ir mažiau tanki nei aplinkinės uolienos. Kai ji pasiekia paviršių, išsiveržimai išskiria lavos srautus, pelenus ir suskaldytas uolienas.
Pasikartojantys išsiveržimai sukuria vulkaninius kalnus; kalnų tipas priklauso nuo magmos chemijos ir išsiveržimo stiliaus.
Kaip mes tai žinome: Mokslininkai naudoja seismines bangas, GPS matavimus, uolienų chemiją ir vulkaninius nuosėdas, kad ištirtų, kur ir kaip susidaro magma. Laboratoriniai eksperimentai ir išsiveržimų stebėjimai taip pat tikrina lydymosi procesus.
Kasdieniai pavyzdžiai
- Fudžio kalnas, Japonija (stratovulkanas prie konvergentinės plokščių ribos)
- Mauna Loa, Havajai (skydo ugnikalnis, susidaręs virš karštosios zonos)
- Šv. Elenos kalnas, JAV (sprogstantis stratovulkanas)
- Vezuvijaus kalnas, Italija (ugnikalnis prie konvergentinės plokščių ribos)
Praktinis bandymas
Kepimo sodos ugnikalnis
Sauga: Atlikite tai ant padėklo arba lauke ir, jei taškotės, dėvėkite apsauginius akinius.
Priemonės
- mažas butelis arba puodelis
- kepimo soda
- actas
- indų ploviklis
- raudoni maistiniai dažai
- padėklas
- modeliavimo molis (nebūtina)
Žingsniai
- Padėkite butelį ant padėklo ir aplink jį iš molio padarykite kūgį, kuris atrodytų kaip kalnas.
- Į butelį įberkite 2–3 šaukštus kepimo sodos.
- Įlašinkite šlakelį indų ploviklio ir kelis lašus raudonų maistinių dažų.
- Įpilkite apie 1/2 puodelio acto ir stebėkite išsiveržimą. Ką tai rodo: Cheminė reakcija išstumia putas kaip išsiveržimas, rodydama, kaip slėgis ir kylanti medžiaga priverčia lavą tekėti virš kalno.
Svarbūs žodžiai
- Magma: Karšta, išsilydžiusi uoliena po Žemės paviršiumi.
- Lava: Magma, pasiekianti Žemės paviršių.
- Plokštinių tektonika: Teorija, kad Žemės išorinį apvalkalą sudaro judančios plokštės.
- Subdukcija: Kai viena plokštė slysta po kita ir nugrimzta į mantiją.
- Karštasis taškas: Vieta, kur karštos mantijos uolienos kyla ir ištirpdo virš jų esančią plutą.
Trumpi klausimai
Kaip greitai auga vulkaniniai kalnai?
Dauguma auga labai lėtai – nuo kelių milimetrų iki metrų per metus – nors pavieniai dideli išsiveržimai gali pridėti arba pašalinti kalno dalis.
Ar ugnikalnis gali susiformuoti bet kurioje Žemės vietoje?
Dauguma susidaro plokščių ribose arba virš karštųjų taškų, todėl jie nėra visiškai atsitiktiniai.
Ar visi ugnikalniai pavojingi?
Kai kurie yra labai pavojingi, jei išsiveržia sprogstamai arba šalia žmonių, bet kiti išsiveržia tyliai ir kelia mažesnį tiesioginį pavojų.