Bomba wulkaniczna to skała piroklastyczna, która jest ochłodzeniem masy lawy, która po erupcji unosi się w powietrzu. Jeśli można to nazwać bombą, okaz musi mieć średnicę większą niż 2 cala. Mniejsze okazy to tzw Lapilli. Znane są okazy o średnicy do 20 stóp (6 m). Bomby wulkaniczne są zwykle brązowe lub czerwone, zwietrzenie na żółto-brązowy kolor. Okazy mogą stać się zaokrąglone podczas lotu w powietrzu, chociaż mogą być również skręcone lub spiczaste. Mogą mieć popękaną, drobnoziarnistą lub szklistą powierzchnię. Istnieje kilka rodzajów bomb wulkanicznych, których nazwy zależą od ich wyglądu zewnętrznego i budowy.
Kolor: Ciemne odcienie czerwieni, brązu lub zieleni
Zarządzanie: Ekstremalny
Minerały: Bomby wulkaniczne powszechnie posiadają bazaltowy lub podobna kompozycja mafijna.
Spis treści
Klasyfikacja bomb wulkanicznych
Bomby nazywane są ze względu na ich kształt, który zależy od płynności magmy, z której są uformowane.
Bomby wstążkowe lub cylindryczne tworzą się z wysoce lub umiarkowanie płynnej magmy, wyrzucanej w postaci nieregularnych sznurków i plam. Sznurki dzielą się na małe segmenty, które w nienaruszonym stanie opadają na ziemię i wyglądają jak wstążki. Stąd nazwa „bomby wstęgowe”. Bomby te mają okrągły lub spłaszczony przekrój poprzeczny, są żłobkowane na całej długości i mają tabelaryczne pęcherzyki.
Kuliste bomby tworzą również magmę od wysokiej do średnio płynnej. W przypadku bomb kulistych napięcie powierzchniowe odgrywa główną rolę w przyciąganiu wyrzuconego materiału w kule.
Bomby wrzecionowe, wrzecionowate lub migdałowe/rotacyjne powstają w wyniku tych samych procesów, co bomby kuliste, chociaż główną różnicą jest częściowy charakter kulistego kształtu. Obracając się podczas lotu, bomby te wyglądają na wydłużone lub w kształcie migdałów; teoria wirowania stojąca za rozwojem tych bomb nadała im również nazwę „bomby wrzecionowate”. Bomby wrzecionowe charakteryzują się żłobkowaniem wzdłużnym, z jednej strony nieco gładszej i szerszej od drugiej. Ta gładka strona przedstawia spód bomby spadającej w powietrze.
Bomby z krowiego ciasta powstają, gdy bardzo płynna magma spada z umiarkowanej wysokości, więc bomby nie krzepną przed uderzeniem (w momencie uderzenia w ziemię są nadal płynne). W rezultacie spłaszczają się lub rozpryskują, tworząc nieregularne, okrągłe krążki przypominające krowie łajno.
Bomby ze skórki chleba powstają, gdy zewnętrzna część bomb lawowych zestala się podczas lotu. W miarę dalszego rozszerzania się wnętrz mogą na nich powstać popękane powierzchnie zewnętrzne.
Bomby rdzeniowe to bomby, których skórki lawy otaczają rdzeń uprzednio skonsolidowanej lawy. Rdzeń składa się z dodatkowych fragmentów wcześniejszej erupcji, przypadkowych fragmentów wiejskich skał lub, w rzadkich przypadkach, kawałków lawy powstałych wcześniej podczas tej samej erupcji.
Formacja bomby wulkanicznej
Bomba wulkaniczna to rodzaj pocisku wulkanicznego, który powstaje podczas erupcji wybuchowych. Jest to zazwyczaj zaokrąglona lub wydłużona masa stopionej skały (lawy), która jest wyrzucana z: wulkan będąc jeszcze półpłynnym lub plastikowym. Bomby wulkaniczne mogą mieć różną wielkość od kilku centymetrów do kilku metrów średnicy i przed lądowaniem mogą przebyć znaczne odległości od otworu wentylacyjnego wulkanu.
Powstawanie bomb wulkanicznych obejmuje kombinację procesów związanych z naturą wybuchającej magmy i wybuchową dynamiką samej erupcji. Oto przegląd procesu formowania się bomb wulkanicznych:
- Skład magmy: Skład magmy odgrywa kluczową rolę w powstawaniu bomb wulkanicznych. Magma musi być wystarczająco lepka (gruba i lepka), aby oprzeć się fragmentacji na małe cząstki podczas erupcji. Na lepkość często wpływają takie czynniki, jak zawartość krzemionki w magmie.
- Zawartość gazu: Magma zawiera rozpuszczone gazy, głównie parę wodną i dwutlenek węgla. Gdy magma unosi się w kierunku powierzchni, malejące ciśnienie pozwala rozpuszczonym gazom wydostać się z roztworu i utworzyć pęcherzyki. Nagromadzenie pęcherzyków gazu w magmie zwiększa jej ciśnienie wewnętrzne.
- Wybuchowa erupcja: Podczas wybuchowej erupcji wulkanu ciśnienie wywierane przez rozszerzające się pęcherzyki gazu w magmie staje się znaczące. Kiedy to ciśnienie przekracza siłę otaczającej skały, może prowadzić do fragmentacji magmy na mniejsze cząstki, tworząc mieszaninę rozdrobnionej lawy, popiołu wulkanicznego i gazów, znaną jako przepływ piroklastyczny lub fala piroklastyczna.
- Wyrzucanie stopionych fragmentów: Oprócz drobnych fragmentów popiołu i skał, z otworu wentylacyjnego mogą zostać wyrzucone także większe, półpłynne lub plastikowe kule magmy. Te kule to bomby wulkaniczne. Bomby są często kształtowane na podstawie ich aerodynamicznej interakcji z otaczającym powietrzem podczas wyrzucania, co może nadać im charakterystyczny opływowy kształt lub kształt łzy.
- Zestalanie: Gdy bomby wulkaniczne są wyrzucane do atmosfery, zaczynają szybko się ochładzać ze względu na niższą temperaturę na większych wysokościach. Zewnętrzna warstwa bomby zestala się, tworząc skorupę, podczas gdy wnętrze pozostaje częściowo stopione. Może to spowodować powstanie charakterystycznej „skórki chleba”.
- Lądowanie: Zestalona zewnętrzna skorupa bomby pomaga jej zachować swój kształt podczas podróży w powietrzu i lądowania na ziemi. W zależności od rozmiaru, kształtu i prędkości początkowej bomby, może ona albo częściowo lub całkowicie zakopać się w ziemi, albo po wylądowaniu utworzyć kratery uderzeniowe.
Podsumowując, bomby wulkaniczne powstają podczas wybuchowych erupcji wulkanów, gdy z otworu wentylacyjnego wyrzucana jest półpłynna lub plastyczna magma w wyniku wzrostu ciśnienia gazu. Bomby ochładzają się i krzepną podczas podróży w powietrzu przed lądowaniem na ziemi, często wykazując charakterystyczne kształty i tekstury ze względu na ich interakcje aerodynamiczne i szybkie chłodzenie.
Obszar dystrybucji bomb wulkanicznych
Obszar dystrybucji bomb wulkanicznych lub obszar, na którym można je znaleźć po wyrzuceniu z wulkanu podczas erupcji, może się znacznie różnić w zależności od kilku czynników. Czynniki te obejmują rodzaj erupcji, wielkość wulkanu, rodzaj magmy, dominujące warunki wiatrowe i siłę wybuchu. Oto kilka ogólnych uwag dotyczących obszaru dystrybucji bomb wulkanicznych:
- Typ erupcji: Inny rodzaje erupcji wulkanicznych może prowadzić do zróżnicowanego rozmieszczenia bomb wulkanicznych. Erupcje wybuchowe, takie jak erupcje pliniańskie lub wulkaniczne, z większym prawdopodobieństwem wyrzucają bomby wulkaniczne na większe odległości w porównaniu z erupcjami wylewnymi, podczas których lawa wypływa stosunkowo delikatnie.
- Rozmiar wulkanu: Większe wulkany mają zwykle większy potencjał wybuchowy, co może skutkować wyrzuceniem bomb wulkanicznych na większe obszary. Mniejsze wulkany mogą mieć bardziej zlokalizowane dystrybucje.
- Właściwości magmy: Lepkość i zawartość gazu w magmie odgrywają znaczącą rolę. Bardziej lepkie magmy częściej tworzą bomby wulkaniczne i mogą przenosić je na większe odległości ze względu na ich odporność na fragmentację.
- Wzory wiatru: Wiatr dominujący w momencie erupcji może przenosić bomby wulkaniczne w określonych kierunkach. Wiatr może znacząco wpłynąć na obszar dystrybucji, potencjalnie przenosząc bomby wulkaniczne daleko z wiatrem od otworu erupcyjnego.
- Intensywność erupcji: Intensywność erupcji, w tym takie czynniki, jak wysokość kolumny erupcyjnej, szybkość wyładowania magmy i wybuchowość zdarzenia, mogą mieć wpływ na odległość wyrzucania bomb wulkanicznych.
- Topografia: Lokalny teren i topografia mogą mieć wpływ na rozmieszczenie bomb wulkanicznych. Góry, wzgórza i doliny mogą odchylać lub lejować trajektorię wyrzucanego materiału.
- Położenie geograficzne: Położenie wulkanu, jego bliskość do obszarów zaludnionych oraz obecność naturalnych barier mogą mieć wpływ na miejsce rozmieszczenia bomb wulkanicznych.
- Historia erupcji: Poprzednie erupcje tego samego wulkanu mogą zapewnić wgląd w potencjalny obszar dystrybucji bomb wulkanicznych. Wzorce z poprzednich erupcji można wykorzystać do oszacowania zakresu rozkładu przyszłych wydarzeń.
Należy zauważyć, że chociaż bomby wulkaniczne mogą przemieszczać się na znaczne odległości od otworu erupcyjnego, często znajdują się bliżej samego wulkanu. Obszar dystrybucji może rozciągać się od bezpośredniego sąsiedztwa komina do kilku kilometrów, w zależności od czynników wymienionych powyżej.
Naukowcy i wulkanolodzy często badają rozmieszczenie bomb wulkanicznych i innych wyrzutów wulkanicznych, aby lepiej zrozumieć procesy erupcyjne i zagrożenia związane z aktywnością wulkaniczną. Informacje te mogą mieć kluczowe znaczenie dla oceny zagrożeń i ograniczania ryzyka w regionach wulkanicznych.
Właściwości fizyczne bomb wulkanicznych
Na właściwości fizyczne bomb wulkanicznych wpływa ich powstawanie, lot w powietrzu oraz późniejsze procesy chłodzenia i krzepnięcia. Oto kluczowe właściwości fizyczne bomb wulkanicznych:
- Kształt i rozmiar: Bomby wulkaniczne mogą mieć szeroką gamę kształtów i rozmiarów. Ich formy mogą obejmować kształty kuliste, eliptyczne, opływowe lub nieregularne, w zależności od ich aerodynamicznej interakcji z powietrzem podczas lotu. Rozmiary mogą wahać się od centymetrów do kilku metrów średnicy, przy czym większe bomby często mają kształt wydłużony lub w kształcie łzy.
- Skórka zewnętrzna: Gdy bomby wulkaniczne są wyrzucane z wulkanu i przemieszczają się w powietrzu, ich zewnętrzne warstwy szybko się ochładzają i zestalają w wyniku wystawienia na działanie niższych temperatur na większych wysokościach. Powoduje to utworzenie się stałej skorupy na powierzchni bomby. Zewnętrzna skorupa może być szorstka lub gładka i często ma ciemniejszy kolor w porównaniu do stopionego wnętrza.
- Tekstura wnętrza: Wnętrze bomby wulkanicznej może pozostać częściowo stopione lub zawierać kieszenie półstopionego materiału. Tekstura wnętrza może wahać się od szklistej lub krystalicznej do pęcherzykowej (zawierającej pęcherzyki gazu), w zależności od szybkości chłodzenia i składu mineralnego magmy.
- Pęcherzyki: Wiele bomb wulkanicznych zawiera pęcherzyki, czyli małe pęcherzyki gazu obecne w stopionej magmie przed wyrzuceniem. Pęcherzyki te często zapadają się lub częściowo zamykają, gdy bomba ochładza się i krzepnie, pozostawiając puste przestrzenie lub wgłębienia we wnętrzu.
- Waga i gęstość: Ciężar i gęstość bomby wulkanicznej zależy od jej rozmiaru, kształtu i składu. Większe bomby mają zwykle większą masę i gęstość. Skorupa bomby wpływa na jej całkowitą masę i gęstość, podczas gdy pęcherzyki mogą zmniejszać ogólną gęstość.
- Funkcje uderzenia: Kiedy bomby wulkaniczne lądują, mogą utworzyć kratery uderzeniowe lub zagłębienia w ziemi ze względu na swoją energię kinetyczną po uderzeniu. Kształt i głębokość tych elementów może zapewnić wgląd w kąt uderzenia i prędkość bomby.
- Kolor: Kolor bomb wulkanicznych może się różnić w zależności od składu mineralnego magmy. Bomby mogą być ciemne, jeśli zawierają minerały bogate w żelazo, lub jaśniejsze, jeśli zawierają większą ilość minerałów krzemianowych.
- Cechy powierzchni: Zewnętrzna powierzchnia bomby wulkanicznej może wykazywać różne cechy, w tym linie przepływu, rowki i grzbiety. Cechy te wynikają z oddziaływania bomby z powietrzem i jej ruchu obrotowego podczas lotu.
- Tempo schładzania: Szybkość schładzania bomby wulkanicznej wpływa na jej wewnętrzną krystaliczność i teksturę. Szybkie chłodzenie na powierzchni może prowadzić do powstania szklistej tekstury, natomiast wolniejsze chłodzenie we wnętrzu może sprzyjać wzrostowi kryształów.
Zrozumienie właściwości fizycznych bomb wulkanicznych dostarcza cennych informacji na temat dynamiki erupcji, zachowania magmy i procesów wulkanicznych. Właściwości te można zbadać, aby rozszyfrować warunki, w jakich bomby utworzyły się i podróżowały przez atmosferę przed lądowaniem, co przyczyni się do poszerzenia naszej wiedzy na temat zagrożeń wulkanicznych i mechanizmów erupcji.
Referencje
- Bonewitz, R. (2012). Skały i minerały. wydanie 2. Londyn: Wydawnictwo DK.
- Współautorzy Wikipedii. (2018, 18 października). Bomba wulkaniczna. W Wikipedii, Wolnej Encyklopedii. Pobrano 15:22, 14 maja 2019 r., z https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Volcanic_bomb&oldid=864612411
