Innehåll
- Vad är en Maar?
- Hur vanliga är Maars?
- Freatiska utbrott
- Phreatomagmatic utbrott
- Flera explosioner
- Den största kända Maar
Ukinrek Maar: Utsikt över östra Ukinrek Maar krater, som bildades i april 1977 under ett 10-dagars utbrott. Detta utbrott gav en sällsynt - och den senaste - möjligheten för forskare att observera bildandet av en maar av vulkanisk aktivitet. (A) En vertikal vy över krateret som ligger ungefär 300 meter över. En 49 meter hög lavakuppel i kratern som nu är täckt av vatten är inte synlig. Marken som omger krateret är täckt med tephra i detta foto från juli 1990 av Fish and Wildlife Service. Förstora. (B) Ett fotografi av det phreatomagmatic utbrottet och plummin som tagits under utbrottet i april 1977. Bild av Förenta staternas geologiska undersökning. Förstora. (C) En vy över den sydöstra kraterväggen som visar stratifierade tephraavlagringar producerade under 1977-utbrottet. Cirka 15 meter tephra ligger över ett tunt skikt av glaciala till dess att kapslar aska-flöde avsättningar produceras av ett tidigare utbrott på Ugashik Caldera. Bild av Förenta staternas geologiska undersökning. Förstora.
Maar-diagram: Tvärsnittsvy genom en maar som visar diatreme som utgrävts av de freatomagmatiska explosionerna, tefraens tuffring som omger kratern och hur vattenbordet har orsakat att en sjö bildades i kratern.
Många av Kilaueas explosiva utbrott före 1924 som gav betydande askavlagringar inträffade antagligen när vulkanstoppskrateret var så djupt att golvet låg under vattnet och låtde grundvatten sippra in för att bilda en sjö. När magma bröt ut i sjövattnet resulterade våldsamma explosioner av ånga och vulkaniska gaser, fragmentering av magma i små aska partiklar och drivande snabbt rörande, extremt heta aska-laddade ångmoln (pyroklastiska vågor) ur krateren. Bild och bildtext av USGS.
Vad är en Maar?
En maar är en ytlig vulkanisk krater med branta sidor som är omgiven av tephraavlagringar. Tephraavlagringarna är tjockast nära krateret och minskar med avståndet från krateret.
En mar bildas av en eller flera underjordiska explosioner som inträffar när het magma kommer i kontakt med grunt grundvatten för att producera en våldsam ångexplosion. Dessa explosioner krossar de överliggande stenarna och släpper dem ut i luften tillsammans med ånga, vatten, ask och magmatiskt material. Materialen reser vanligtvis rakt upp i luften och faller tillbaka till jorden för att bilda tephraavlagringar som omger kratern. Om tephra lithifierar, kommer det att bli en stollig berg som kallas tuff.
Tuff: Om tephra som omger en mar lithifierar, blir det en klippa som kallas "tuff". Tuff består av stenfragment och stora bitar av tephra i en matris av vulkansk aska. Bild av Roll-Stone från Wikimedia.
Kratergolvet i en maar är vanligtvis under den ursprungliga markytan. Efter utbrottet förvandlar ofta ett inflöde av grundvatten krateren till en grund sjö.
De flesta Maars är några hundra till tusen meter i diameter och mindre än hundra meter i djup. De största Maars i världen är Espenberg Maars på Sewardhalvön i Alaska. Dessa Maars är upp till 8000 meter över och upp till 300 meter i djup. De bildades under Pleistocen när stigande basaltisk magma stötte på fryst permafrost. Det tros att en långsam men långvarig tillförsel av vatten från permafrosten bidrog till den enorma storleken på dessa maars.
Hur vanliga är Maars?
Maars är fler än de flesta inser. Efter cinderkottar är Maars den näst vanligaste vulkanlandformen. Om du söker i Smithsonian Institutions Global Volcanism Program-databasen kommer du att kunna hitta hundratals Maars.
Maars är underrepresenterade som vulkaniska landskapsfunktioner eftersom de är små i storlek och saknar stenig vertikal utveckling som skulle göra dem motståndskraftiga mot väder och erosion. Eftersom de är relativt små, grunda fördjupningar, kan de enkelt fyllas med sediment och inte erkännas som vulkaniska drag.
Maars nära Duan, Tyskland: De första Maars som kommer att beskrivas ligger nära Daun, Tyskland, som visas på detta flygfotografi av Martin Schildgen. Bild som används under en Creative Commons-licens. Förstora.
Freatiska utbrott
De explosioner som bildar en mar kallas frreatiska explosioner. De drivs delvis av den enorma och omedelbara volymförändring som inträffar när vatten blinkar i ånga.
När plötsligt upphettas omvandlas en kubikmeter vatten till 1 600 kubikmeter ånga. Om detta händer under jordens yta kan resultatet bli ett vertikalt utbrott av ånga, vatten, aska, vulkaniska bomber och bergskräp. De vulkaniska kottarna som produceras av dessa utbrott består främst av ejecta och är vanligtvis av mycket låg lättnad - bara några tiotals meter.
Krater Elegante: Landsatbild av krater Elegante, Sonora, Mexiko. Denna mar skapades när ett utbrott sprängde genom basalt berggrunden i ett område där vattentabellen inte är tillräckligt hög för att översvämma kratern. Crater Elegante är den största av tio men i Pinacate Volcano-fältet. Förstora.
Phreatomagmatic utbrott
Vissa magmas innehåller enorma mängder upplöst gas - ibland upp till flera procent gas i vikt. Denna gas är under mycket högt begränsande tryck eftersom magma är under jordens yta. Under bildandet av en mar sprängs vanligtvis berget ovanför magakammaren bort. Detta minskar plötsligt det begränsande trycket på magma och dess upplösta gas. Den plötsliga tryckminskningen möjliggör en omedelbar och våldsam expansion av den upplösta gasen. Magma avgasas sedan som en burk med skakat öl när dragfliken tas bort. När avgasning av magma lägger till den explosiva kraften, är utbrottet känt som "phreatomagmatic."
Inte alla fretiska och frreatomagmatiska utbrott uppstår från växelverkan mellan het magma och grundvatten. Andra vattenkällor inkluderar sjöar, bäckar, havet eller smälta permafrost.
Flera explosioner
Maars bildas vanligtvis av flera explosioner. Ursprungligen kan det finnas samtidiga explosioner på flera djup. Efter de första explosionerna börjar grundvatten från omgivande land tappas mot krateret och bränslar ytterligare sprängningar. Dessa fortsätter tills tillförseln av lokalt grundvatten tappats eller magma-källan har tappats eller kylts. 1977-utbrottet vid East Ukinrek Maar-krateret, som visas på bilderna högst upp på denna sida, bestod av en serie explosioner som varade under en period av tio dagar.
Den största kända Maar
Den största kända maren på jorden är Devil Mountain Maar Lake, belägen på den norra delen av Sewardhalvön i Alaska. Det producerades av ett hydromagmatiskt utbrott som inträffade för cirka 17 500 år sedan. Sprängningen sprid tephra över ett område på cirka 2500 kvadratkilometer. Tephra är flera tiotals meter tjock nära maren och minskar med avstånd från maren.
Författare: Hobart M. King, Ph.D.