마그마와 화산의 관계

화산은 어디에서 왔고, 무엇이 예측할 수 없는 분화를 촉발시켰을까요?

 

그것은 마그마로 시작됩니다. 이 녹은 암석은 바닷물이 지구의 맨틀로 미끄러져 들어가 층의 녹는점을 낮출 수 있는 지역에서 형성됩니다. 생성된 마그마는 세 가지 지질학적 요인의 섬세한 균형 덕분에 전형적으로 지구 표면 아래에 남아 있습니다. 첫 번째는 암석압입니다. 이것은 아래 마그마를 밀어내는 지구 지각의 무게입니다. 마그마는 두 번째 요인인 마그마 압력으로 역류합니다. 이 힘들 사이의 싸움은 세 번째 요소인 지각의 암석 세기에 영향을 끼칩니다. 그 암석은 마그마를 제자리에 유지하기에 충분히 강하고 무겁습니다. 하지만 이 균형이 깨지면, 그 결과는 폭발적일 수 있습니다.

 

분출의 가장 흔한 원인 중 하나는 마그마스트압의 증가입니다. 마그마는 다양한 원소와 화합물을 포함하고 있으며, 그 중 다수는 녹은 암석에 용해되어 있습니다. 충분히 높은 농도에서 물이나 황과 같은 화합물은 더 이상 용해되지 않고 대신 고압의 기포를 형성합니다. 이 거품들이 표면에 닿았을 때, 그들은 총의 힘으로 터질 수 있습니다. 그리고 수백만 개의 거품이 동시에 폭발할 때, 그 에너지는 성층권으로 화산재 덩어리를 보낼 수 있습니다. 하지만 그것들이 터지기 전에, 그것들은 흔들린 탄산음료에서 C02의 거품처럼 작용합니다. 마그마의 존재는 마그마의 밀도를 낮추고, 지각을 통해 위로 밀어 올리는 부력을 증가시킵니다. 이러한 부력 거품에는 두 가지 알려진 자연적인 원인이 있습니다. 때때로, 더 깊은 지하에서 나온 새로운 마그마는 추가적인 가스 화합물을 혼합물로 가져옵니다. 하지만, 마그마가 식기 시작할 때 거품이 생길 수도 있으며 녹은 상태에서 마그마는 용해된 기체와 녹은 광물의 혼합물입니다. 녹은 암석이 굳어지면서 그 광물들 중 일부는 결정체로 굳어집니다. 이 공정은 용해된 기체를 많이 포함하지 않으므로 폭발성 기포를 형성하는 화합물의 농도가 높아집니다.

 

모든 분출이 상승하는 마그마스트 압력에 의한 것은 아닙니다. 때때로 위 암석의 무게가 위험할 정도로 낮아질 수 있습니다. 산사태는 마그마 방 꼭대기에서 대량의 암석을 제거할 수 있으며, 암석 압력을 떨어뜨리고 즉시 분화를 유발합니다. 마지막으로, 암석층이 더 이상 마그마를 억누르기에 충분히 강하지 않을 때 분출이 일어날 수 있습니다. 마그마에서 빠져나가는 산성 가스와 열은 열수 변화라고 불리는 과정을 통해 바위를 부식시켜 점차 단단한 돌을 부드러운 점토로 만들 수 있습니다. 암석층은 지각 활동에 의해 약해질 수도 있다. 지진은 마그마가 표면으로 빠져나갈 수 있도록 균열을 만들 수 있고, 대륙판이 서로 멀어지면서 지각이 얇아질 수 있습니다.

 

과학자들은 대략적으로 지각의 세기와 무게를 결정할 수 있지만, 마그마 방의 깊이와 열은 마그마 압력의 변화를 측정하는 것을 매우 어렵게 만듭니다.