Senda inn spurningu
Sólin Sólin Rís 05:12 • sest 21:41 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 00:00 • Sest 00:00 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 08:09 • Síðdegis: 20:27 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 02:12 • Síðdegis: 14:14 í Reykjavík
Visit the English version

Flokkun:

Náttúruvísindi og verkfræði Jarðvísindi

Hversu hratt geta apalhraun runnið og hvað ræður rennslishraðanum?

Þorvaldur Þórðarson

Svonefnd kvikustrókavirkni er afleiðing afgösunar sem eykur seigju kvikunnar, og öflugt kvikuútstreymi viðheldur miklum rennslishraða. Hvort tveggja vinnur gegn myndun samfelldrar hraunskorpu og stuðlar þannig að myndun apalhrauns.[1] Virkni af þessu tagi myndar oft rauðglóandi kvikustrókahraun sem geta flætt mjög hratt frá gígum, einkum í upphafi goss eða goshrinu þegar framleiðnin er í hámarki.

Rennslishraði slíkra hrauna hefur mælst 10-15 metrar á sekúndu (36-54 km/klst). Í Surtseyjargosinu 1963-1967 óðu basaltgusurnar fram með allt að 70 kílómetra hraða á klukkustund.[2] Í Heklugosum á tuttugustu öld sem mynduðu ísúra kviku, fóru kvikustrókahraunin heldur hægar yfir, eða einn til þrjá kílómetra á klukkustund.[3] Að jafnaði er rennslið þó hægara, og kvikan streymir frá gosstöðvunum eftir vel afmörkuðum opnum rásum, eða hrauntröðum, sem flytja hana að virkum vaxtarjöðrum. Í hrauntröðunum er streymið hraðast næst yfirborði, sem veldur því að seig og hálfstorkin hraunkvikan rifnar í sundur og myndar gjallkarga er flyst fram með hrauninu. Þegar það flæðir út úr tröðinni, breiðir það úr sér og hægir á framrásinni. Við það hrúgast gjallkarginn upp í hrauka sem flytjast að vaxtarjöðrunum og hrynja fram af þeim, líkt og á færibandi. Þessi kargi lendir svo undir hrauninu þegar það streymir fram.[4]

Í Surtseyjargosinu 1963-1967 óðu basaltgusurnar fram með allt að 70 kílómetra hraða á klukkustund.

Venjulega fylgir rennslishraðinn innan hrauntraðanna framleiðninni í gosinu og er því breytilegur á milli gosa og jafnframt innan hvers goss.[5] Næst upptakagígunum er rennslishraðinn í hrauntröðinni mestur, oft á bilinu 3-15 metrar á sekúndu (10-55 km/klst), en hægist við fjarlægð (sjá mynd 3.4.13c), þannig að við vaxtarjaðra hraunsins er framrásin hundrað til þúsund sinnum hægari eða 0,015-0,3 metrar á sekúndu (0,05-1 km/klst). Þrátt fyrir að allmargir þættir geti haft áhrif á rennslishraðann, til dæmis víkkun hrauntraðar eða hallabreytingar í landslagi, þá ræður varmatap við flæði mestu um hversu hratt dregur úr rennslishraðanum frá upptökum. Kólnun í opinni rás er veruleg, eða 10-100 gráður á hvern kílómetra, og leiðir til þess að seigja og stífni hraunkvikunnar eykst samsvarandi.[6] Því fjær upptökum, þeim mun seigara og stífara verður hraunið og þá sérstaklega hliðar og framjaðrar þess, því þar er kælingin að jafnaði mest. Kólnunin vinnur þannig gegn rennslinu, og setur á endanum lengd þess ákveðin takmörk.

Athuganir á vettvangi sýna að framrás apalhrauna takmarkast við ákveðna marklengd sem í einstökum gosum ræðst aðallega af hlutfallslegu vægi framleiðni og kólnunar. Þegar marklengdinni er náð hægir mjög á framrásinni, og hraunbreiðan stækkar með því að breiða úr sér. Þetta skýrir hvers vegna skoðanir hafa verið skiptar um fylgni milli framleiðni og hraunlengdar. Ef gostími er innan ákveðinna marka, nægilega langur til þess að mynda verulegt apalhraun en of stuttur til þess að það nái hámarkslengdinni, er það framleiðnin sem ræður mestu um lengdina.[7] Á hinn bóginn er það varmabúskapurinn sem hefur mest áhrif á útbreiðslumynstrið í lengri gosum og takmarkar framrás hraunsins við ákveðna marklengd.[8]

Tilvísanir:
  1. ^ Cashman, K. V. og fleiri, 1999. Cooling and crystallization of lava in open channesl, and the transition of Pāhoehoe Lava to 'A'ā. Bulletin of Volcanology, 61, 306-323.; Kilburn, C. R. J., 2000. Lava flows and flow fields. Encyclopedia of Volcanoes (H. Sigurdsson, B. F. Houghton, S. R. McNutt, H. Rymer og J. Stix ritstjórar).; Harris, A J. L. og S. K. Rowland, 2001. FLOWGO: a kinematic thermo-rheological model for lava flowing in a channel. Bulletin of Volcanology, 63. 20-44.
  2. ^ Þorleifur Einarsson, 1965. Gosið í Surtsey í máli og myndum. Heimskringla, Reykjavík.
  3. ^ Þorvaldur Þórðarson, óbirt gögn.
  4. ^ Macdonald, G. A., 1953. Pahoehoe, aa and block lava. American Journal of Science, 251, 169-191.; Macdonald, G. A., 1967. Forms and structures of extrusive basaltic rocks. Basalts - The Poldervaart treatise on rocks of basaltic composition (H. Hess og A. Poldervaart ritstjórar). Vol. 1. Wiley-InterScience Publishers, New York 1-61.
  5. ^ Lipman, P. W. og N. G. Banks, 1987. Aa Flow dynamcis, Mauna Loa 1984. Volcanism in Hawaiip, Vol. 2 (R. W. Deckert, T. L. Wright og P. H. Stauffer ritstjórar). US Geological Survey Professional Paper 1350, 1527-1567.
  6. ^ Pinkterton, H. og L. Wilson, 1994. Factors controlling the lengths of channel-fed lava flows. Bulletin of Volcanology, 56, 108-120.; Kilburn, C. R. J., 2000. Lava flows and flow fields. Encyclopedia of Volcanoes (H. Sigurdsson, B. F. Houghton, S. R. McNutt, H. Rymer og J. Stix ritstjórar). Academic Press, San Diego, 291-305.; Harris, A J. L. og S. K. Rowland, 2001. FLOWGO: a kinematic thermo-rheological model for lava flowing in a channel. Bulletin of Volcanology, 63. 20-44.
  7. ^ Pinkterton, H. og L. Wilson, 1994. Factors controlling the lengths of channel-fed lava flows. Bulletin of Volcanology, 56, 108-120.; Kilburn, C. R. J., 2000. Lava flows and flow fields. Encyclopedia of Volcanoes (H. Sigurdsson, B. F. Houghton, S. R. McNutt, H. Rymer og J. Stix ritstjórar). Academic Press, San Diego, 291-305.
  8. ^ Harris, A J. L. og S. K. Rowland, 2001. FLOWGO: a kinematic thermo-rheological model for lava flowing in a channel. Bulletin of Volcanology, 63. 20-44.

Mynd:

Þetta svar er úr bókinni Náttúruvá á Íslandi: Eldgos og jarðskjálftar (2013) og birt með góðfúslegu leyfi. Textinn er lítillega aðlagaður Vísindavefnum.

Höfundur

Þorvaldur Þórðarson

Þorvaldur Þórðarson

eldfjallafræðingur á Jarðvísindastofnun HÍ

Útgáfudagur

24.10.2023

Spyrjandi

Sindri

Efnisorð

Tilvísun

Þorvaldur Þórðarson. „Hversu hratt geta apalhraun runnið og hvað ræður rennslishraðanum?“ Vísindavefurinn, 24. október 2023. Sótt 27. apríl 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=85655.

Þorvaldur Þórðarson. (2023, 24. október). Hversu hratt geta apalhraun runnið og hvað ræður rennslishraðanum? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=85655

Þorvaldur Þórðarson. „Hversu hratt geta apalhraun runnið og hvað ræður rennslishraðanum?“ Vísindavefurinn. 24. okt. 2023. Vefsíða. 27. apr. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=85655>.

Chicago | APA | MLA

Tengd svör

Þessi síða notar vafrakökur Nánari upplýsingar

Ég samþykki
Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Hversu hratt geta apalhraun runnið og hvað ræður rennslishraðanum?
Svonefnd kvikustrókavirkni er afleiðing afgösunar sem eykur seigju kvikunnar, og öflugt kvikuútstreymi viðheldur miklum rennslishraða. Hvort tveggja vinnur gegn myndun samfelldrar hraunskorpu og stuðlar þannig að myndun apalhrauns.[1] Virkni af þessu tagi myndar oft rauðglóandi kvikustrókahraun sem geta flætt mjög hratt frá gígum, einkum í upphafi goss eða goshrinu þegar framleiðnin er í hámarki.

Rennslishraði slíkra hrauna hefur mælst 10-15 metrar á sekúndu (36-54 km/klst). Í Surtseyjargosinu 1963-1967 óðu basaltgusurnar fram með allt að 70 kílómetra hraða á klukkustund.[2] Í Heklugosum á tuttugustu öld sem mynduðu ísúra kviku, fóru kvikustrókahraunin heldur hægar yfir, eða einn til þrjá kílómetra á klukkustund.[3] Að jafnaði er rennslið þó hægara, og kvikan streymir frá gosstöðvunum eftir vel afmörkuðum opnum rásum, eða hrauntröðum, sem flytja hana að virkum vaxtarjöðrum. Í hrauntröðunum er streymið hraðast næst yfirborði, sem veldur því að seig og hálfstorkin hraunkvikan rifnar í sundur og myndar gjallkarga er flyst fram með hrauninu. Þegar það flæðir út úr tröðinni, breiðir það úr sér og hægir á framrásinni. Við það hrúgast gjallkarginn upp í hrauka sem flytjast að vaxtarjöðrunum og hrynja fram af þeim, líkt og á færibandi. Þessi kargi lendir svo undir hrauninu þegar það streymir fram.[4]

Í Surtseyjargosinu 1963-1967 óðu basaltgusurnar fram með allt að 70 kílómetra hraða á klukkustund.

Venjulega fylgir rennslishraðinn innan hrauntraðanna framleiðninni í gosinu og er því breytilegur á milli gosa og jafnframt innan hvers goss.[5] Næst upptakagígunum er rennslishraðinn í hrauntröðinni mestur, oft á bilinu 3-15 metrar á sekúndu (10-55 km/klst), en hægist við fjarlægð (sjá mynd 3.4.13c), þannig að við vaxtarjaðra hraunsins er framrásin hundrað til þúsund sinnum hægari eða 0,015-0,3 metrar á sekúndu (0,05-1 km/klst). Þrátt fyrir að allmargir þættir geti haft áhrif á rennslishraðann, til dæmis víkkun hrauntraðar eða hallabreytingar í landslagi, þá ræður varmatap við flæði mestu um hversu hratt dregur úr rennslishraðanum frá upptökum. Kólnun í opinni rás er veruleg, eða 10-100 gráður á hvern kílómetra, og leiðir til þess að seigja og stífni hraunkvikunnar eykst samsvarandi.[6] Því fjær upptökum, þeim mun seigara og stífara verður hraunið og þá sérstaklega hliðar og framjaðrar þess, því þar er kælingin að jafnaði mest. Kólnunin vinnur þannig gegn rennslinu, og setur á endanum lengd þess ákveðin takmörk.

Athuganir á vettvangi sýna að framrás apalhrauna takmarkast við ákveðna marklengd sem í einstökum gosum ræðst aðallega af hlutfallslegu vægi framleiðni og kólnunar. Þegar marklengdinni er náð hægir mjög á framrásinni, og hraunbreiðan stækkar með því að breiða úr sér. Þetta skýrir hvers vegna skoðanir hafa verið skiptar um fylgni milli framleiðni og hraunlengdar. Ef gostími er innan ákveðinna marka, nægilega langur til þess að mynda verulegt apalhraun en of stuttur til þess að það nái hámarkslengdinni, er það framleiðnin sem ræður mestu um lengdina.[7] Á hinn bóginn er það varmabúskapurinn sem hefur mest áhrif á útbreiðslumynstrið í lengri gosum og takmarkar framrás hraunsins við ákveðna marklengd.[8]

Tilvísanir:
  1. ^ Cashman, K. V. og fleiri, 1999. Cooling and crystallization of lava in open channesl, and the transition of Pāhoehoe Lava to 'A'ā. Bulletin of Volcanology, 61, 306-323.; Kilburn, C. R. J., 2000. Lava flows and flow fields. Encyclopedia of Volcanoes (H. Sigurdsson, B. F. Houghton, S. R. McNutt, H. Rymer og J. Stix ritstjórar).; Harris, A J. L. og S. K. Rowland, 2001. FLOWGO: a kinematic thermo-rheological model for lava flowing in a channel. Bulletin of Volcanology, 63. 20-44.
  2. ^ Þorleifur Einarsson, 1965. Gosið í Surtsey í máli og myndum. Heimskringla, Reykjavík.
  3. ^ Þorvaldur Þórðarson, óbirt gögn.
  4. ^ Macdonald, G. A., 1953. Pahoehoe, aa and block lava. American Journal of Science, 251, 169-191.; Macdonald, G. A., 1967. Forms and structures of extrusive basaltic rocks. Basalts - The Poldervaart treatise on rocks of basaltic composition (H. Hess og A. Poldervaart ritstjórar). Vol. 1. Wiley-InterScience Publishers, New York 1-61.
  5. ^ Lipman, P. W. og N. G. Banks, 1987. Aa Flow dynamcis, Mauna Loa 1984. Volcanism in Hawaiip, Vol. 2 (R. W. Deckert, T. L. Wright og P. H. Stauffer ritstjórar). US Geological Survey Professional Paper 1350, 1527-1567.
  6. ^ Pinkterton, H. og L. Wilson, 1994. Factors controlling the lengths of channel-fed lava flows. Bulletin of Volcanology, 56, 108-120.; Kilburn, C. R. J., 2000. Lava flows and flow fields. Encyclopedia of Volcanoes (H. Sigurdsson, B. F. Houghton, S. R. McNutt, H. Rymer og J. Stix ritstjórar). Academic Press, San Diego, 291-305.; Harris, A J. L. og S. K. Rowland, 2001. FLOWGO: a kinematic thermo-rheological model for lava flowing in a channel. Bulletin of Volcanology, 63. 20-44.
  7. ^ Pinkterton, H. og L. Wilson, 1994. Factors controlling the lengths of channel-fed lava flows. Bulletin of Volcanology, 56, 108-120.; Kilburn, C. R. J., 2000. Lava flows and flow fields. Encyclopedia of Volcanoes (H. Sigurdsson, B. F. Houghton, S. R. McNutt, H. Rymer og J. Stix ritstjórar). Academic Press, San Diego, 291-305.
  8. ^ Harris, A J. L. og S. K. Rowland, 2001. FLOWGO: a kinematic thermo-rheological model for lava flowing in a channel. Bulletin of Volcanology, 63. 20-44.

Mynd:

Þetta svar er úr bókinni Náttúruvá á Íslandi: Eldgos og jarðskjálftar (2013) og birt með góðfúslegu leyfi. Textinn er lítillega aðlagaður Vísindavefnum....