3.5.2. Ρεύματα κίσσηρης |
Τα ρεύματα κίσσηρης (pumice flows) είναι πυροκλαστικές ροές πλούσιες σε φυσαλιδοποιημένη κίσσηρη που δημιουργούνται από την κατάρρευση μιας εκρηκτικής στήλης (eruption column). Το κατώτερο τμήμα της εκρηκτικής στήλης ονομάζεται περιοχή αέριας ώσης (gas thrust region). Εδώ η πυκνότητα της στήλης είναι μεγαλύτερη από αυτήν του περιβάλλοντος ατμοσφαιρικού αέρα. Εντούτοις, η στήλη συνεχίζει να ανεβαίνει λόγω της ώσης που παρέχεται από την απελευθέρωση και την απότομη διαστολή των αερίων. Ενίοτε, αυτή η περιοχή της στήλης υπερπληρούται από ηφαιστειακά αναβλύσματα σε βαθμό που λόγω της πυκνότητάς της να μην είναι δυνατόν να προωθηθεί από τα αέρια. Τότε η στήλη καταρρέει εξαιτίας της βαρύτητας ως μία μάζα κίσσηρης που κινείται ταχύτατα στις πλαγιές του ηφαιστείου. Τόσο τα πυρακτωμένα νέφη όσο και τα ρεύματα κίσσηρης είναι ρευστοποιημένα. Όμως ένα ρεύμα κίσσηρης έχει μεγαλύτερη ενέργεια και κινητικότητα. Αυτό οφείλεται εν μέρει στη χαμηλότερη πυκνότητά του, κυρίως όμως στη μεγαλύτερη κινητική ενέργεια, η οποία προκύπτει, λόγω της κατάρρευσης, από τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας, την οποία έχει αποκτήσει λόγω της ανόδου της στήλης σε ύψος πολλών χιλιομέτρων, σε κινητική ενέργεια. Όσο πιο μεγάλο του ύψος ανόδου της εκρηκτικής στήλης, τόσο πιο μεγάλη η ταχύτητα και η οριζόντια απόσταση που θα διανύσει το ρεύμα κίσσηρης. |
Σχηματισμός πυροκλαστικής ροής εξαιτίας της κατάρρευσης της εκρηκτικής στήλης. |
Ένα ρεύμα κίσσηρης αποτελείται από τρία μέρη: Τη βασική ροοστιβάδα που έρπει στο έδαφος και αποτελείται από θραύσματα κίσσηρης σε μία μάζα από στάχτη. Αυτή η πυροκλαστική ροοστιβάδα καλύπτεται από ένα σύννεφο στάχτης (ash cloud) που διαχωρίστηκε (elutriation), όπως και στην περίπτωση των πυρακτωμένων νεφών. Ένα τρίτο σώμα είναι οι μεγακυματισμοί εδάφους (ground surge). Αυτοί είναι κυματισμοί από πυρακτωμένη στάχτη που δημιουργούνται στο μέτωπο της ροής και προωθούνται ως στροβιλώδη ρεύματα λόγω της εισόδου αέρα στο μέτωπο της ροής. Η είσοδος αέρα προκαλεί έντονη ρευστοποίηση του υλικού στο μέτωπο της ροής και η εκρηκτική θέρμανση και διαστολή του αέρα παρέχει την προωθητική ενέργεια σε αυτούς τους στροβιλώδεις χαμηλής πυκνότητας κυματισμούς. |
Μηχανισμός κίνησης πυροκλαστικής ροής. |
Μία και μόνη πλινιακή έκρηξη μπορεί να παράγει εκατοντάδες ρεύματα κίσσηρης, τα οποία κινούνται κατά μήκος κοιλάδων που εκτείνονται ακτινωτά από το ηφαίστειο. Τα ρεύματα διανύουν αποστάσεις μερικών μέχρι δεκάδων χιλιομέτρων. Εκεί όμως που σχηματίζονται τεράστια ρεύματα κίσσηρης είναι στην περίπτωση του σχηματισμού καλδέρας. Αυτά τα ρεύματα όχι μόνο γεμίζουν κοιλάδες, αλλά ανέρχονται και καλύπτουν υψώματα και λόφους δημιουργώντας πυροκλαστικές αποθέσεις που σκεπάζουν τεράστιες περιοχές μέσα σε μερικά λεπτά. Τα προϊόντα αυτών των εκρήξεων έχουν όγκο χιλιάδων κυβικών χιλιομέτρων, όπως πχ. κατά το σχηματισμό της καλδέρας του ηφαιστείου Toba (Ινδονησία) πριν από 74 Ka, οπότε παράχθηκαν 2.000 km3 ιγκνιμβρίτη. Τέτοιου είδους έκρηξη είναι και η Μινωική έκρηξη της Σαντορίνης. Οι αποθέσεις που προκύπτουν από τα ρεύματα κίσσηρης ονομάζονται ιγκνιμβρίτες ή πυρομβρίτες (ignimbrites). |
![]() |
![]() |
![]() |
Πυροκλαστική ροή (Mayon, 1984, Φιλιππίνες). Photo: Newall C. |
Πυροκλαστική ροή (Augustine, 1986, Αλάσκα). Photo: Υount B. |
Εκρηκτική στήλη (Pinatubo, 1991, Φιλιππίνες). Photo: |
![]() |
![]() |
![]() |
Εκρηκτική στήλη και πυροκλαστική ροή (Αγία Ελένη, 1980, ΗΠΑ). Photo: Vallance JW. |
Ρεύματα κίσσηρης που προήλθαν από την έκρηξη του ηφαιστείου της Αγίας Ελένης (1980). Photo: |
|
![]() |
Έκρηξη Pinatubo (Φιλιππίνες, 1991) |