4.1. Ύψος στήλης και εκρηκτικότητα

Οι ηφαιστειακές εκρήξεις που συμβαίνουν σήμερα μπορούν να παρατηρηθούν, και κατά συνέπεια μπορούν να μετρηθούν άμεσα το ύψος της εκρηκτικής στήλης και ο βαθμός εκρηκτικότητας. Στις παλαιότερες εκρήξεις, όμως, τα δύο αυτά μεγέθη μπορούν απλώς να εκτιμηθούν έμμεσα. Αυτή η έμμεση εκτίμηση γίνεται με βάση τη γεωγραφική διασπορά και κατανομή των αποθέσεων πτώσης τέφρας, καθώς και το θρυμματισμό της.

  • Η διασπορά (dispersal) της τέφρας εκφράζει το ύψος της εκρηκτικής στήλης (height of eruption column).

  • O θρυμματισμός (fragmentation) της τέφρας εκφράζει την εκρηκτικότητα (explosiveness) της έκρηξης.

Το διάγραμμα απεικονίζει τους διάφορους τύπους εκρήξεων ως συνάρτηση του ύψους της εκρηκτικής στήλης και της εκρηκτικότητας.

Έτσι, για παράδειγμα, φαίνεται και γραφικά ότι οι εκρήξεις τύπου Χαβάης είναι οι πιο ήπιες, ενώ οι πλινιακές εκρήξεις οι πιο βίαιες.

Αξιοσημείωτο είναι ότι οι υδροηφαιστειακές εκρήξεις είναι εξαιρετικά εκρηκτικές, αλλά δημιουργούν μικρές εκρηκτικές στήλες. Αυτό αν και φαίνεται οξύμωρο, εξηγείται 1) από την απότομη αποβολή θερμότητας καθώς το νερό μετατρέπεται σε ατμό και 2) από τη συμπύκνωση των υδρατμών κατά την άνοδο της στήλης, γεγονός που μειώνει τον όγκο και αυξάνει την πυκνότητα της στήλης. Η αυξημένη πυκνότητα προκαλεί την κατάρρευση της στήλης και δημιουργεί συχνά μεγακυματισμούς.

Ο Walker (1973) χρησιμοποίησε τους παράγοντες D και F για να εκφράσει ποσοτικά τα παραπάνω μεγέθη.

  • Ο παράγων D αναφέρεται στην περιοχή της διασποράς της τέφρας (the area of pyroclastic dispersal) και είναι δείκτης του ύψους της εκρηκτικής στήλης (height of eruption column). Ορίζεται ως η περιοχή που εγκλείεται από την ισοπαχή καμπύλη που αντιστοιχεί στο 1% του μέγιστου πάχους των πυροκλαστικών αποθέσεων (0.01 Τmax).

  • Ο παράγων F αναφέρεται στο θρυμματισμό της τέφρας (fragmentation) και είναι δείκτης της εκρηκτικότητας της έκρηξης explosiveness). Ορίζεται ως το ποσοστό της τέφρας μεγέθους <1 mm που μετριέται στο σημείο όπου ένας άξονας διασποράς συναντά την ισοπαχή που αντιστοιχεί στο 10% του μέγιστου πάχους των πυροκλαστικών αποθέσεων (0.1 Τmax).

Παράδειγμα:

O διπλανός χάρτης δείχνει τις ισοπαχείς (σε cm) των αποθέσεων πτώσης στάχτης μίας ηφαιστειακής έκρηξης.

Το μέγιστο πάχος Τmax των αποθέσεων είναι δίπλα στο ηφαίστειο και είναι 50 cm.

Το D είναι η περιοχή που εγκλείεται από την ισοπαχή των 0.5 cm.

Το F είναι το ποσοστό της τέφρας <1 mm που θα μετρηθεί εκεί που ο άξονας διασποράς συναντά την ισοπαχή των 5 cm.

Ο υπολογισμός λοιπόν των παραγόντων D και F σε πυροκλαστικές αποθέσεις παλαιοτέρων εκρήξεων δίνει την δυνατότητα να εκτιμήσουμε το ύψος της εκρηκτικής στήλης και την εκρηκτικότητα των εκρήξεων αυτών και με βάση το διάγραμμα να αποδώσουμε σε αυτές τον κατάλληλο τύπο έκρηξης.