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Overview

출처: 앨런 레스터 연구소 - 콜로라도 볼더 대학교

관능적인 바위는 마그마의 냉각 및 결정화 제품입니다. 화산 암석은 마그마가 표면을 침범한 다음 공중 환경에서 냉각및 결정화의 결과로 형성되는 특정 다양한 화대 암석입니다.

마그마는 전형적으로 약 800°C에서 1,200°C(도 1)의 온도 범위의 액체암석이다. 마그마 자체는 세 가지 기본 용융 메커니즘, 즉 열, 휘발성 물질 첨가 및 감압을 통해 지구 내에서 생산됩니다. 용융 생성의 각 모드는 특정 유형의 마그마를 생성하고, 따라서, 독특한 분출 스타일과 구조를 생산하는 경향이있다.

Figure 1
그림 1. 하와이 킬라우에아에서 신선한 용암 브레이크 아웃. 용암은 지구 표면에 있는 마그마의 용어입니다.

Principles

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열 추가, 종종 핫 스팟 또는 지각에 녹는 고온의 연못에 연결, 대륙 설정과 mafic (실리카 가난한) 마그마에서 felsic (실리카 풍부한) 마그마를 생성합니다. 휘발성 첨가는 감산 구역에서 용융 생성을 위한 가장 일반적인 메커니즘이며, 일반적으로 섬 호 또는 선형 화산 범위(예: 알류티안 제도, 캐스케이드산맥(그림 2),안데스 산맥으로 이어지는 중간 마그마(중간 실리카 풍부)를 생산합니다. 감압 용융은 마픽 마그마를 생성하고 균열 영역에서 발생합니다. 대륙설정(예: 동아프리카 리프트 밸리)에서 균열이 발생할 수 있고 발생하지만, 이것은 지구를 둘러싸고 주요 바다 분지 (대서양, 태평양, 인도)를 통해 뻗어 중간 바다 능선의 주요 용융 메커니즘이지만, 지금까지, 우리 행성에 마그마 세대의 지배적 인 영역입니다.

Figure 2
그림 2. 1982년 5월 19일, 세인트 헬렌산에서 3,000피트 의 증기 깃털.
1980년대 초에 세인트 헬렌산에서 증기, 가스, 재의 깃털이 종종 발생했습니다. 맑은 날에는 오리건 주 포틀랜드에서 남쪽으로 50마일 떨어진 곳에서 볼 수 있었습니다. 이곳에서 촬영된 깃털은 화산 의 테두리 에서 거의 3,000피트 높이로 솟아올랐다. 전망은 산에서 북쪽으로 5마일 떨어진 해리의 능선에서 나온 것입니다.

이러한 다른 설정에서 형성 된 마그마의 유형은 용융의 깊이, 용융을 겪고있는 맨틀의 구성 및 용융 정도와 관련이 있습니다.
일반적으로 해양 환경과 대륙 균열 구역은 아스테노스프릭 맨틀이 녹아 기초(mafic)가 녹습니다.

전형적으로, 대륙 지각 또는 대륙 석면의 높은 비율용융의 결과로 펠기 마그마 형성; 마스피크 마그마는 해양 리소스피어 또는 아스테노스프릭 맨틀의 용융 시 형성됩니다.

마그마 점도와 폭발성

점도와 휘발성 콘텐츠는 거대 폭발성에 대한 주요 컨트롤입니다. 휘발성 함량이 높은 고점성 지옥 마그마는 가장 폭발적인 분출을 생성 할 가능성이 높습니다. 대조적으로, 고유체(낮은 점도)와 낮은 휘발성 함량의 마픽 마그마(예를들어 현무암)는 일반적으로 가장 정지적인 분화를 생성합니다.

화산 제품

마그마가 화산 건물에서 탈출하면 용암과 화산술 등 다양한 제품이 있습니다.

화산 분출은 마그마가 화산의 측면을 부어 수 있습니다, 또는 균열에서 바깥쪽으로. 이를 용암 흐름이라고 합니다. 용암 흐름은 거의 시간당 몇 킬로미터보다 큰 속도로 여행하지 않습니다. 따라서 구조적 손상을 초래할 수 있지만 인명 손실을 거의 일으키지 않습니다.

더 폭발적인 분화는 마그마, 바위 및 가스의 혼합물이 화산에서 배출될 것입니다. 전체적으로, 이 배출된 물질은 "화산성"이라고 불려집니다. 피로콜라스트는 재(매우 미세한 곡물 소재, <2mm, 종종 아미세 곡물 크기)에서 라필리(2-64mm),테프라 및 폭탄(>64mm)까지 다양한 크기로 제공됩니다.

경우에 따라 뜨거운 파편, 액체 물방울 및 두꺼운 가스를 포함하는 매우 유동화된 화산 분출이 화산 의 측면에서 급속한 덩어리로 동원되고 이동합니다. 이러한 이벤트는 화산성 흐름(그림3)이라고합니다. 그들은 1,000 °C의 순서에 있을 수 있으며, 100-600 km/h의 범위에서 속도로 여행 할 수 있습니다. 이들은 의심의 여지없이 가장 위험한 화산 제품 중 하나입니다.

화산 암석 형성의 원리와 관련된 두 가지 실험이 제시됩니다. 첫 번째 실험은 화산 층의 핵심 원리, 즉 용암의 후속 증착과 중첩 원리를 보여줍니다. 두 번째 실험은 병 폭발에서 자주 사용되는 베이킹 소다와 식초의 변형입니다. 수행하기는 매우 간단하지만 화산 폭발의 몇 가지 중요한 측면을 보여줍니다.

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Procedure

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1. CO2 화산

  1. 플라스틱 용기에 얇은 목(예: 16 온스 소다 병)을 따뜻한 물로 반쯤 가득 채웁니다.
  2. 점토 나 반죽을 모델링 하는 밑에 병을 묻고, 병의 목 (개구부)만 남기고 화산의 구조를 시뮬레이션합니다.
  3. 식기 세척액 몇 방울을 추가하십시오 (액체를 거품이 만들고 거품을 일으킬 가능성이 있음).
  4. 접힌 종이를 깔때기로 사용하여 베이킹 소다 4 티스푼(약 15-20mL)을 추가합니다.
  5. 점차적으로 플라스틱 용기에 붉은 식초를 추가합니다. 16 온스 소다 병을 사용하는 경우 식초 8-10 온스를 추가하십시오. 식초가 발포되기 시작할 때까지 용기에 식초를 넣습니다.
  6. 원하는 경우 컨테이너를 "폭력적인 분화"로 코르크하거나 더 정지된 분화를 위해 코르크를 벗지 않습니다.

2. 용암 층면

  1. 뜨거운 접시에 따뜻한 파라핀이 되어 점성 액이 됩니다.
  2. 골판지의 얇은 부분을 가지고, 다양한 모양의 굽힘과 골짜기를 형성하기 위해 구부립니다. 액체 파라핀을 기울어진 골판지 표면에 붓습니다. 파라핀이 고르지 않은 표면 위로 흐르면 실제 용암 흐름에서 볼 수 있듯이 다양한 두께의 층을 형성합니다.
  3. 파라핀이 냉각되고 고화된 후 연속용 류를 시뮬레이션하기 위해 2~3회 반복합니다.

화산 암석은 마그마가 표면을 침범하고 공중 환경에서 고화할 때 형성되는 특정 유형의 화신 암석입니다. 이 연구는 과거와 미래의 화산 활동에 대한 통찰력을 제공합니다.

마그마는 지구 내에서 생산되고 800에서 1,200 °C의 온도에 도달하는 액체 바위입니다. 마그마 생산의 세 가지 기본 메커니즘이 있습니다: 열의 추가, 휘발성 의 추가, 또는 감압. 이러한 다양한 유형의 용융은 특정 유형의 마그마를 생성하므로 다양한 분화 스타일과 구조로 화산을 생성합니다. 이 비디오는 파라핀 왁스를 사용하여 작은 규모의 용암 증착 유형과 CO2 기반 데모를 사용하여 다른 분화 유형간의 차이점을 보여줍니다.

휘발성 함량이 높은 점성 마그마는 일반적으로 가장 화산 폭발적인 분출을 생성하는 낮은 점도와 낮은 휘발성 함량 마그마에 비해 가장 폭발적인 분출을 생성하는 경향이 있습니다.

화산폭발로 용암은 화산 의 측면을 벗어나거나 균열에서 바깥쪽으로 흐릅니다. 용암 흐름은 일반적으로 느리게 이동하며 재산 피해를 입을 수 있지만 거의 인명 손실을 초래할 수 있습니다. 대조적으로, 더 폭발적인 반응은 "화산성 물질"로 통칭되는 마그마, 바위 및 가스를 초래하여 화산에서 배출됩니다.

용융되는 맨틀의 종류와 용융 정도는 모두 마그마 조성에 영향을 줄 수 있습니다. 그 결과 형성된 마그마는 생성된 화산에 영향을 미치고 분화 유형이 관찰됩니다.

일반적으로 점성 마그마는 대륙 지각 또는 대륙 석면의 용융의 결과로 구성 및 형태에서 더 지옥입니다. 대조적으로, 점성이 적은 마그마는 일반적으로 mafic이고, 해양 리소스피어 또는 선서포 맨틀용융의 동안 형성한다. 지옥과 마피크 록에 대한 자세한 내용은 이 컬렉션의 이그네우스 록(Igneous Rock)에서 촬영한 다른 비디오를 참조하십시오.

화산은 일반적으로 시간이 지남에 따라 용암의 연속 적인 기탁에 의해 생성됩니다. 점성이 높은 용암은 성층화산으로 알려진 키가 크고 가파른 건물을 만듭니다. 대조적으로, 자유롭게 흐르는 용암은 굳어지기 전에 더 멀리 이동하여 방패 화산으로 알려진 짧은 로우 프로파일 구조를 만듭니다.

이제 마그마 생산, 증착 및 화산 폭발의 개념을 잘 알고 있으므로 실험실에서 시뮬레이션 할 수있는 방법을 살펴 보겠습니다.

첫 번째 절차는 정지 및 폭발적인 분출을 보여줍니다. 먼저 플라스틱 용기를 얇은 목으로 채우는 것은 따뜻한 물로 가득 찬 절반 정도입니다. 화산의 구조를 시뮬레이션하려면 점토 나 반죽을 모델링하는 병 아래에 병을 묻고 병의 목 개구부만 노출됩니다. 다음으로, 베이킹 소다 약 4 티스푼을 추가합니다.

식초가 발포되기 시작할 때까지 병에 식초를 넣습니다. 염료를 포함하면 가시성을 확보할 수 있습니다. 정지 분화를 위해 병을 열어 둡니다. 격렬한 분화의 시뮬레이션이 원하는 경우, 병을 코르크.

화산 폭발에서 일부 물질은 용암 흐름처럼 바깥쪽으로 흘러나왔다. 흐름의 거품 같은 특성은 휘발성으로 충전되는 용암을 연상시킵니다.

대부분의 화산 폭발은 휘발성 손실과 관련이 있습니다. 특히 폭발적인 사람들은 상당한 휘발성 이내를 가질 것입니다. 코르크 용기에서 초기 분화에는 화산 건물 위로 공기로 배출되는 화산 세포형 재료가 포함됩니다. 이것은 또한 자연적으로 막힌 화산에서 무슨 일이 일어날 수 있는지를 나타냅니다.

다음 데모는 용암 레이어링과 관련이 있습니다. 이를 입증하기 위해 점성 유체가 될 때까지 뜨거운 접시에 따뜻한 파라핀을 드실 수 있습니다. 다양한 모양의 굴곡과 기울어진 얇은 골판지 표면에 액체 파라핀을 붓습니다. 이 다양한 그라데이션은 실제 화산의 고르지 못한 표면에서 용암 흐름을 시뮬레이션합니다. 파라핀이 고르지 않은 표면 위로 흐르면 다양한 두께의 레이어를 형성하여 실제 화산 표면에서 볼 수 있는 것을 시뮬레이션합니다. 첫 번째 파라핀 레이어를 식힌 다음 동일한 지점에서 시작하여 첫 번째 레이어에 두 번째 레이어를 붓습니다. 이 프로세스를 여러 번 반복하여 연속용암 흐름을 시뮬레이션합니다.

마그마 소스와의 거리가 있는 레이어가 어떻게 얇아지는지 유의하십시오. 또한 후속 핫 레이어 또는 분화가 부분적으로 기본 층을 녹일 수 있음을 관찰합니다.

레이어링은 중첩원리를 보여줍니다. 오래된 층은 아래에서 발견되며, 최근 분화의 퇴적물은 위에서 계층화되어 있습니다.

또한 카드의 구부러진 표면은 대부분의 화산에서 볼 수 있는 고르지 않은 표면을 시뮬레이션합니다. 마그마의 다른 두께는 화산 표면의 가파른 또는 얕은 부분에 수집, 각 연속 분화와 화산의 풍경을 변경.

화산 암석 조성, 형성 및 다른 분화 현상으로 이어지는 특성을 이해하는 것은 지질학자와 인간 인구 전체에 대한 광대 한 응용 프로그램이 있습니다.

현장에서 화산 암석의 종류를 인식하고 특정 분출 스타일에 연결하는 것은 근처 지역 사회에 제기 위협의 유형의 지질학자를 알릴 수 있습니다. 이 정보는 분화 비상 계획을 구현하거나 표적 안전 건설 또는 마을 계획에 도움이 될 수 있습니다.

화산 암석의 종류는 또한 과거 분화의 심각성 또는 폭발성을 평가하기 위하여 공부될 수 있습니다. 이 정보는 토지 사용을 계획할 때 유용할 수 있습니다. 화산 증착도 토양과 농업에 긍정적인 영향을 미칠 수 있기 때문에 심각한 분화의 위험이 낮게 간주되면 이러한 지역은 경제적으로 유익할 수 있습니다.

화산 층은 지역의 지질 학적 역사에 창이 될 수 있습니다. 레이어는 과거의 기후, 환경 및 수명에 대한 정보를 포함할 수 있으며 날짜가 간편하여 지질 학적 조사에서 유용한 시간 마커를 제공합니다. 화산은 스코틀랜드의 에든버러 시가 내려다보이는 상징적인 아서스 시트(Arthur's Seat)를 포함하여 아름다운 풍경을 만들 수도 있습니다. 이것은 탄산 경기로 거슬러 올라가는 멸종 된 화산의 가장 큰 나머지 부분이며 특별한 과학적 관심의 장소로 지정됩니다.

당신은 방금 조브가 화산 화난 바위에 대해 소개하는 것을 보았습니다. 이제 다양한 유형의 마그마와 증착, 정지 및 폭발성 분화의 원리, 실험실이나 가정에서 이를 시뮬레이션하는 방법을 이해해야 합니다. 시청해 주셔서 감사합니다! 시청해 주셔서 감사합니다!

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Results

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1. CO2 화산

CO2 실험 중에 일부 재료는 용암 흐름처럼 바깥쪽으로 흐르게 됩니다. 흐름의 거품 같은 특성은 휘발성으로 충전되는 용암을 연상시킵니다. 대부분의 화산 폭발은 휘발성 손실과 관련이 있습니다. 특히 폭발적인 사람들은 상당한 휘발성 이내를 가질 것입니다. 컨테이너가 코르크인 경우 초기 분화에는 화산 건물 위로 공기로 배출되는 화산 세포형 재료가 포함됩니다.

2. 화산 층층

화산 층 실험이 완료되면 마그마 소스와 거리가 있는 얇은 레이어에 유의하십시오. 이것은 화산에서 일반적으로 볼 수있는 현상입니다. 또한 후속 레이어가 기본 레이어를 부분적으로 녹일 수 있음을 확인할 수 있습니다. 중첩의 원리는 또한 아래, 아래, 젊은 층 위에 오래된 레이어가 발견되는 데모에서 관찰 될 수있다.

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Applications and Summary

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화산과 관련 바위는 지질학자들에게 큰 관심을 가지고 있습니다. 화산 폭발은 인근 지역 사회에 위협이 될 뿐만 아니라, 그들이 또한 경치 풍경으로 이어질 수 있다는 것을 인식하고 토양과 농업 생산성에 긍정적 으로 영향을 미친다는 것을 인식하는 것이 중요합니다.

현장에서 화산 암석을 인식하고, 특정 분화 스타일에 연결하고, 과거 활동의 영역을 확인하는 것은 사람들이 살고 있거나 일하는 지역에 대한 근본적인 지질 학적 평가의 일부입니다. 화산 암석은 과거의 분출 활동의 지표가 될 수 있습니다. 현재 화산 암석의 종류는 또한 과거 분화의 심각성과 폭발을 평가하는 데 사용할 수 있습니다. 화산 지역에서 발생할 수 있는분화(예: 용암 흐름(그림1),화산류흐름(그림 3)의잠재적 유형을 이해하는 것은 완화 전략 개발의 중요한 부분입니다.

Figure 5
그림 3. 1984년 필리핀 마요네즈 화산의 측면을 휩쓸고 있는 화산류의 흐름.

화산 층은 지역의 "페이지별" 역사에 대한 창이 될 수도 있습니다. 화산 층은 과거의 기후, 환경, 심지어 생명에 대한 정보를 포함 할 수 있습니다. 특히, 화산층은 동위원소 데이트 기법을 사용하여 비교적 쉽게(퇴적층과 는 달리) 데이트가 용이하다. 따라서 화산 층은 지질 학적 조사에서 유용한 시간 마커입니다.

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Transcript

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