فوران انفجاری
.jpg)
در آتشفشان‌شناسی، فوران انفجاری (انگلیسی: Explosive eruption) نوعی فوران آتشفشانی بسیار پرشدت و مهیب است. نمونهٔ شناخته‌شدهٔ آن فوران کوه سنت هلن در سال ۱۹۸۰ است. چنین فوران‌هایی زمانی رخ می‌دهند که گازهای محلول درون ماگما با گران‌روی بالا، در اثر فشار، به حد اشباع برسند و هنگامی که فشار در دهانه ناگهان کاهش می‌یابد، گدازه به‌طور انفجاری به خاکستر آتشفشانی تبدیل می‌شود. گاه درپوش آتشفشانی مسیر را مسدود می‌کند و در این حالت فوران بسیار نیرومندتر می‌شود. فوران‌های انفجاری می‌توانند تا حدود هزار کیلوگرم در ثانیه از سنگ، غبار، گاز و مواد آذرآواری را با سرعتی چندصد متر در ثانیه تا ارتفاع ۲۰ کیلومتر به جو پرتاب کنند.[۱] این ابر ممکن است فروبپاشد و جریان آذرآواری‌ای سریع و کشنده از مواد داغ ایجاد کند.
فیزیک
ماگماهای چسبناک پیش از فوران در زیر سطح زمین سرد می‌شوند و در این فرایند، حباب‌های گاز از ماگما جدا می‌شوند اما به‌دلیل گران‌روی بالا درون آن گیر می‌افتند. با نزدیک‌شدن ماگما به سطح، حجم حباب‌ها و در نتیجه حجم ماگما افزایش می‌یابد. فشار داخلی تا جایی بالا می‌رود که انسداد درونی دهانه از ضعیف‌ترین نقطهٔ مخروط آتشفشان—معمولاً دهانه—منفجر می‌شود. در فوران کوه سنت هلن، فشار از پهلوی کوه آزاد شد نه از دهانهٔ مرکزی.[۲] آزادشدن ناگهانی فشار باعث جدا شدن سریع‌تر گاز از ماگما می‌شود. این گاز با سرعتی چندصد متر در ثانیه به‌سمت بالا و بیرون گسترش می‌یابد و در ادامه، واکنش زنجیره‌ای باعث افزایش سرعت پرتاب ماگما می‌گردد.[۳]
تشکیل خاکستر آتشفشانی
گسترش خشونت‌آمیز گاز باعث خرد شدن ماگما و تشکیل آمیزه‌ای از گاز و گدازه به‌نام خاکستر آتشفشانی می‌شود. سرد شدن سریع گاز درون خاکستر هنگام انبساط، قطعات ماگما را سرد کرده و شیشه‌های ریز می‌سازد که دیواره‌های حباب‌های گازیِ پیشین را نشان می‌دهند. در ماگماهای روان‌تر، دیواره‌های حباب ممکن است دوباره به‌صورت قطره‌های کروی بازسازی شوند. نسبت گاز به مایع در تعیین حالت نهایی نقش دارد: ماگماهای کم‌گاز به سنگ‌های دارای بافت حفره‌ای تبدیل می‌شوند و ماگماهای پرگاز سنگ‌هایی با تخلخل زیاد و چگالی کمتر از آب پدیدمی‌آورند، مانند سنگ پا. در این میان، توده‌های سنگیِ دیگر نیز ممکن است همراه گاز شتاب گرفته و به‌صورت «بمب آتشفشانی» پرتاب شوند که گاهی چنان انرژی دارند که با برخورد، دهانه‌هایی روی زمین پدیدمی‌آورند.[۴]
جریان‌های آذرآواری
وقتی آمیزهٔ گاز و ماگما دوباره به زمین فرومی‌ریزد، می‌تواند جریان چگالی‌داری به‌نام جریان آذرآواری بسازد. وجود گاز باعث روان‌شدن نسبی این توده می‌شود و به آن امکان می‌دهد از موانع بالا رود و مناطق گسترده‌ای را ویران کند.[۵] این جریان‌ها ممکن است با سرعتی تا ۸۰ کیلومتر در ساعت حرکت کنند و دمایی میان ۲۰۰ تا ۷۰۰ درجه سلسیوس داشته باشند. دمای بالا هر چیز قابل‌اشتعالی در مسیر خود را می‌سوزاند، ازجمله چوب، گیاهان و ساختمان‌ها. اگر فوران با برف، دریاچه‌های دهانه یا خاک مرطوب تماس یابد، آبِ آمیخته با مواد آتشفشانی می‌تواند گِل‌رود پدید آورد که از خطرناک‌ترین پدیده‌های آتشفشانی در جهان است.[۶]
گونه‌ها
- پیامدها: ستون فوران، جریان آذرآواری، سقوط آذرآواری و موج آذرآواری
سازوکارهای دیگر
فوران انفجاری معمولاً بر اثر جدا شدن گازهای فرّار از ماگما آغاز می‌شود، اما راه‌های دیگری نیز برای وقوع آن وجود دارد.
فوران اشباعی
فوران اشباعی زمانی رخ می‌دهد که آب داغِ تحت فشار ناگهان فشارش کاهش یابد. در این حالت نقطهٔ جوش آب پایین می‌آید و آب به‌سرعت به بخار تبدیل می‌شود.[۷] همچنین ممکن است زمانی اتفاق بیفتد که آب زیرزمینی ناگهان گرم شود و به‌سرعت به بخار تبدیل گردد.[۸] بخار حاصل می‌تواند تا ۱۷۰۰ برابر حجم اولیهٔ آب منبسط شود و نیروی کافی برای شکافتن سنگ‌های جامد و پرتاب قطعات آن تا چندصد متر را ایجاد کند.[۹]
فوران آب‌ماگمایی برخلاف فوران اشباعی، شامل مواد ماگمایی نیز هست.[۱۰]
هیدرات‌های گلاترات
یکی از سازوکارهای کریوآتشفشان انفجاری این است که کریوماگما با هیدرات گازی تماس پیدا کند. این ترکیبات اگر در معرض گرما قرار گیرند، به‌راحتی تجزیه می‌شوند. بر پایهٔ مقاله‌ای در سال ۱۹۸۲، آزاد شدن گازِ فشرده بر اثر ناپایداری هیدرات‌های گازی هنگام تماس با ماگمای داغِ در حال صعود می‌تواند انفجاری ایجاد کند که پوسته را بشکافد و به فوران انفجاریِ کریوآتشفشانی بینجامد.[۱۱]
بخار آب در خلأ
اگر شکافی در سطح جرم‌های یخی به سطح برسد و ستون آبِ صعودکننده در معرض خلأ نزدیک سطح این اجرام قرار گیرد، آب فوراً شروع به جوشیدن می‌کند، زیرا فشار بخارش از فشار محیط بسیار بیشتر است. در نتیجهٔ این فرایند، گازهای فرّار موجود نیز آزاد می‌شوند و مجموعه‌ای از قطرات و بخار ایجاد می‌گردد که از شکاف بالا آمده و ستونی از بخار می‌سازد. تصور می‌شود این پدیده بخشی از علت ایجاد ستون‌های بخار یخ در انسلادوس باشد.[۱۲]
جستارهای وابسته
منابع
- ↑ Mason, Ben G.; Pyle, David M.; Oppenheimer, Clive (2004-12-01). "The size and frequency of the largest explosive eruptions on Earth". Bulletin of Volcanology. 66 (8): 735–748. doi:10.1007/s00445-004-0355-9.
- ↑ Skinner, Brian J. (2004). Dynamic Earth: An Introduction to Physical Geology. John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-15228-6.
- ↑ ["Volcanoes" (PDF).
{{cite web}}: Check|url=value (help)](https://sseh.uchicago.edu/doc/Melosh_ch_5.pdf}}) - ↑ ["Volcanoes" (PDF).
{{cite web}}: Check|url=value (help)](https://sseh.uchicago.edu/doc/Melosh_ch_5.pdf}}) - ↑ ["Volcanoes" (PDF).
{{cite web}}: Check|url=value (help)](https://sseh.uchicago.edu/doc/Melosh_ch_5.pdf}}) - ↑ [title(https://volcanoes.usgs.gov/hazards/pyroclasticflow/index.php [https://volcanoes.usgs.gov/hazards/pyroclasticflow/index.php title](https://volcanoes.usgs.gov/hazards/pyroclasticflow/index.php].
{{cite web}}: Check|url=value (help); Missing or empty|title=(help); Unknown parameter|title)=ignored (help) - ↑ ["Dangerous water vapor: phreatic eruptions".
{{cite web}}: Check|url=value (help)](https://www.eskp.de/en/basic-knowledge/natural-hazards/dangerous-water-vapour-phreatic-eruptions-935881/}}) - ↑ [(http://volcanoes.usgs.gov/images/pglossary/HydroVolcEruption.php) "VHP Photo Glossary: Phreatic eruption"]. U.S. Geological Survey. Retrieved 13 November 2010.
{{cite web}}: Check|url=value (help) - ↑ Cronin, Shane (December 9, 2019). ["Steam-driven volcanic eruptions difficult to predict, still poorly understood".
{{cite web}}: Check|url=value (help)](https://www.upi.com/Science_News/2019/12/09/Steam-driven-volcanic-eruptions-difficult-to-predict-poorly-understood/5221575896208/}}) - ↑ ["Phreatomagmatic Eruption as Explained to Kids". January 14, 2020.
{{cite web}}: Check|url=value (help)](https://thefabulousscientist.com/2020/01/14/phreatomagmatic-eruption-as-explained-to-kids/}}) - ↑ Fagent, Sarah A.; Lopes, Rosaly M.C.; Quick, Lynnae C.; Gregg, Tracy K.P. ["Chapter 5 Cryovolcanism" (PDF).
{{cite web}}: Check|url=value (help)](https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20210026013/downloads/Quick_%20Chapter5_Cryovolcanism_13Jun2021.docx.pdf}}) - ↑ Fagent, Sarah A.; Lopes, Rosaly M.C.; Quick, Lynnae C.; Gregg, Tracy K.P. ["Chapter 5 Cryovolcanism" (PDF).
{{cite web}}: Check|url=value (help)](https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20210026013/downloads/Quick_%20Chapter5_Cryovolcanism_13Jun2021.docx.pdf}})
- مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا. «Explosive eruption». در دانشنامهٔ ویکی‌پدیای انگلیسی، بازبینی‌شده در ۷ اکتبر ۲۰۲۵.
پیوند به بیرون
