Οι σχισμογενείς εκρήξεις (fissure eruptions) σχετίζονται στενά με τις εκρήξεις τύπου Χαβάης και κανονικά δεν θα έπρεπε να αντιμετωπίζονται μεμονωμένα. Όμως, ο μοναδικός τους χαρακτήρας μας υποχρεώνει να τις δούμε ξεχωριστά.

Σε αντίθεση με τις περισσότερες ηφαιστειακές εκρήξεις, των οποίων ο ηφαιστειακός πόρος εντοπίζεται σε ένα συγκεκριμένο σημείο, οι σχισμογενείς εκρήξεις δημιουργούνται ταυτόχρονα σε διάφορα σημεία κατά μήκος μίας γραμμικής διάρρηξης (linear fracture) ή ενός κλιμακωτού συστήματος διάρρηξης (en echelon fracture system). Τα συστήματα διάρρηξης εμφανίζονται σε περιοχές που ο στερεός φλοιός της Γης ανοίγει λόγω εφελκυστικών τάσεων. Εάν κάτω από αυτές τις περιοχές υπάρχουν μαγματικοί θάλαμοι με βασαλτικό μάγμα, το χαμηλού ιξώδους τήγμα θα ανέλθει μέσω των ρωγμών του φλοιού και θα δημιουργήσει σχισμογενείς εκρήξεις.

Μαγματισμός σε ζώνη διάρρηξης.

Σχισμογενής έκρηξη (Krafla, Ισλανδία, 1984). Photo: Ryan M.

Κλιμακωτό σύστημα διάρρηξης απ΄όπου εξέρχεται βασαλτική λάβα (Kilauea, Χαβάη, 1985). Photo: Griggs JD.

Ζώνη διάρρηξης (Ισλανδία). Photo: Ewian O.

Για παράδειγμα, στις μεσοωκεάνιες ράχες, όπου οι πλάκες αποκλίνουν, εκχύνεται βασαλτικό μάγμα μέσω σχισμογενών εκρήξεων, το οποίο παράγεται από τη μερική τήξη της ανερχόμενης ασθενόσφαιρας. Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της Ισλανδίας, η οποία βρίσκεται πάνω στην μεσοωκεάνια ράχη του Ατλαντικού. Η Ισλανδία είναι μία από τις πιο ενεργές περιοχές όπου δημιουργούνται βασαλτικές σχισμογενείς εκρήξεις. Γι΄αυτό και οι σχισμογενείς εκρήξεις είναι γνωστές και ως Ισλανδικές εκρήξεις. Η μεγαλύτερη ροή λάβας στους ιστορικούς χρόνους δημιουργήθηκε το 1783 από μία σχισμογενή έκρηξη στη νότια Ισλανδία. Είναι γνωστή ως έκρηξη Laki, όπου από μία ρωγμή 25 km εκχύθηκαν 12 km³ βασαλτικής λάβας καλύπτοντας επιφάνεια 500 km².

Η Ισλανδία βρίσκεται πάνω από τη μεσοωκεάνια ράχη του Ατλαντικού. Photo: USGS.

Τμήμα της μεσοωκεάνιας ράχης του Ατλαντικού στην Ισλανδία. Photo: Sigurdsson O.

Σειρά από κώνους λάβας υπογραμμίζουν τη σχισμή της έκρηξης του 1783 (Laki, Ισλανδία). Photo: Keszthelyi L.

Σχισμογενής έκρηξη (Laki, Ισλανδία, 1973). Photo: Thorsson G.

Σχισμή από την οποία εξέρχεται βασαλτικό μάγμα (Ισλανδία, 2006). Photo: Lam A.

Η ροή βασαλτικής λάβας του 1783 (Laki, Ισλανδία). Photo: Bridgham D.

Οι σχισμογενείς εκρήξεις δεν περιορίζονται μόνο σε περιοχές, οι οποίες υφίστανται εκτεταμένο εφελκισμό. Συμβαίνουν επίσης συχνά και στις πλευρές πολλών μεγάλων ηφαιστείων, όπως πχ. η Αίτνα (Ιταλία), το Mauna Loa και το Kilauea (Χαβάη). Σχισμές γεμάτες με μάγμα εκτείνονται ακτινωτά από την κορυφή και τον κεντρικό πόρο του ηφαιστείου. Εκχύσεις λάβας από αυτές τις σχισμές δημιουργούν επιμήκεις μορφολογίες στα ηφαιστειακά οικοδομήματα, όπως για παράδειγμα στα ασπιδόμορφα ηφαίστεια της Χαβάης. Χαρακτηριστική είναι η μορφή του ηφαιστείου Mauna Loa, όπου οι εκρήξεις εντοπίζονται κατά μήκος δύο ζωνών διάρρηξης που ενώνονται με τον κεντρικό κρατήρα Mokuaweoweo.

Οι σχισμογενείς εκρήξεις έδωσαν στο ηφαίστειο Mauna Loa (Χαβάη) επιμήκη μορφή. Η κεντρική ζώνη διάρρηξης βρίσκεται στη ράχη του ηφαιστείου. Στο μέσο διακρίνεται ο κρατήρας Mokuaweoweo. Εκατέρωθεν της ζώνης διάρρηξης υπάρχουν σχισμές από τις οποίες εκχύνεται βασαλτική λάβα. Οι λάβες pahoehoe που έχουν ομαλή επιφάνεια διακρίνονται με κόκκινο χρώμα, ενώ Οι λάβες aa που έχουν ανώμαλη επιφάνεια διακρίνονται με κίτρινο και λευκό χρώμα. Photo: NASA, Lockwood JP.

Ηφαίστειο Kuchinoerabu (Ιαπωνία, 1980). Ρωγμή στην πλαγιά του ηφαιστείου αναδίδει νέφη υδρατμών. Photo:

Ο χάρτης δείχνει τις ζώνες διάρρηξης του ηφαιστείου Kilauea (Χαβάη). Photo: USGS.

Διάγραμμα που δείχνει πως η λάβα ανέρχεται μέσα από μία σχισμή. Photo: USGS.

Σχισμογενής έκρηξη (Kilauea, Χαβάη, 1983). Photo: Banks N.

Καθώς το ρευστό, φτωχό σε αέρια, βασαλτικό μάγμα ανέρχεται μέσα από τη σχισμή, εκχύνεται στην επιφάνεια ως ένας τοίχος από πυρακτωμένη λάβα που ονομάζεται παραπέτασμα πυρός (curtain of fire). Οι σχισμογενείς εκρήξεις είναι ήρεμες και το ύψος στο οποίο εκτοξεύονται τα ηφαιστειακά υλικά είναι μικρό, συνήθως μερικές δεκάδες μέτρα. Έτσι, τα εκτινασσόμενα κομμάτια λάβας δεν έχουν το χρόνο να ψυχθούν, και καθώς πέφτουν στο έδαφος είναι ακόμη ρευστά. Αυτά τα κομμάτια λάβας που μοιάζουν με πιτσιλιές ονομάζονται κλάστες λάβας (spatter). Καθώς προσγειώνονται, συγκολλούνται μεταξύ τους και σχηματίζουν επιχώματα συγκολλημένων σκωριών (spatter rampart) εκατέρωθεν της σχισμής. Το συσσωμάτωμα των συγκολλημένων κομματιών λάβας ονομάζεται σύμφυρμα (agglutinate, agglutinate spatter).

Σχισμογενής έκρηξη. Παραπέτασμα πυρός. (Kilauea, Χαβάη, 1986). Photo: Ulrich GE.

Σχισμογενής έκρηξη. Παραπέτασμα πυρός. (Mauna Loa, Χαβάη, 1975). Photo: Peterson WD.

Σχισμογενής έκρηξη. Παραπέτασμα πυρός. (Kilauea, Χαβάη, 1997). Photo: Keszthelyi L.

Σχισμογενής έκρηξη. Παραπέτασμα πυρός. (Mauna Loa, Χαβάη, 1984). Photo: Clague DA.

Επιχώματα συγκολλημένων σκωριών (spatter rampart) εκατέρωθεν της σχισμής (Kilauea, Χαβάη, 1984). Photo: Griggs JD.

Επιχώματα συγκολλημένων σκωριών (spatter ramparts) εκατέρωθεν της σχισμής. (Mauna Loa, Χαβάη, 1984). Photo:

Εάν η ηφαιστειακή δράση εντοπίζεται σε συγκεκριμένα σημεία κατά μήκος της διάρρηξης, τότε μπορεί να σχηματιστεί μία αλυσίδα από κώνους συγκολλημένων σκωριών (spatter cones) ή κώνους σκωριών (scoria cones), όπου η ηφαιστειακή δράση μπορεί να είναι πιο εκρηκτική τύπου Στρόμπολι.

Αλυσίδα από κώνους σκωριών (ζώνη διάρρηξης Ανατολικής Αφρικής). Οι κώνοι τέμνονται από ρήγματα που είναι παράλληλα στη ζώνη διάρρηξης. Photo: Stromboli online.

Αλυσίδα από κώνους σκωριών (ζώνη διάρρηξης Ανατολικής Αφρικής). Οι κώνοι, καθώς επίσης και ένα ρήγμα αριστερά, είναι παράλληλοι στη ζώνη διάρρηξης. Photo: Stromboli online.

Κώνοι κατά μήκος της βόρειας σχισμής (Αίτνα, Ιταλία, 2002). Photo: Fulle M.

Όταν μία σχισμογενής έκρηξη σταματήσει, τότε το μάγμα που υπάρχει στη σχισμή ψύχεται και κρυσταλλώνεται. Αυτός ο σχηματισμός ονομάζεται φλέβα (dike, dyke). Οι φλέβες έχουν πλακώδη μορφή και κόβουν ασύμφωνα τα στρώματα στα οποία διεισδύουν. Ενίοτε, οι φλέβες ξεχωρίζουν σε σχέση με τα γειτονικά πετρώματα, τα οποία ως λιγότερο ανθεκτικά διαβρώνονται ευκολότερα.

Αλλα χαρακτηριστικά που μπορούν να εμφανίσουν οι φλέβες είναι ότι, στην επαφή τους με τα γειτονικά πετρώματα τα περιθώρια είναι πιο υαλώδη, λόγω της απότομης ψύξης, καθώς επίσης μπορούν να εμφανίζουν στηλοειδείς κατατμήσεις.

Βασαλτική φλέβα (Shiprock, New Mexico, ΗΠΑ). Photo: Maher L.

Βασαλτική φλέβα. Photo: Barriga F.

Βασαλτική φλέβα μήκους 25 km (υψίπεδο Deccan, Ινδία). Photo: Sheth H.

Βασαλτικές φλέβες τροφοδοσίας (Σαντορίνη). Στην τελευταία φλέβα τα περιθώρια διακρίνονται πιο ανοικτόχρωμα και υαλώδη, λόγω της απότομης ψύξης στην επαφή με τα γειτονικά πετρώματα. Photo: Σολδάτος Τ.

Τεράστιες σχισμογενείς εκρήξεις στη γεωλογική ιστορία δημιούργησαν εξαιρετικά μεγάλες ροές βασαλτικής λάβας και σχημάτισαν τα λεγόμενα ηπειρωτικά βασαλτικά καλύμματα (continental flood basalt provinces). Οι περιοχές αυτές καλύπτουν εκτοντάδες τετραγωνικά χιλιόμετρα με ένα μέσο πάχος περίπου ένα χιλιόμετρο. Αυτές οι εκρήξεις είναι σπάνιες στο γεωλογικό παρελθόν. Εκχύνουν τεράστιες ποσότητες βασαλτικού μάγματος σε σχετικά μικρό διάστημα 1-2 Ma.

Τα πιο γνωστά παραδείγματα είναι:

• Το βασαλτικό κάλυμμα Columbia River (Columbia River flood basalts), που σχηματίστηκε στις βορειοδυτικές Ηνωμένες Πολιτείες πριν 14-17 Ma.

• Το βασαλτικό κάλυμμα του υψιπέδου Deccan (Deccan flood basalts), που σχηματίστηκε στις δυτική Ινδία πριν 65 Ma.

• Το βασαλτικό κάλυμμα της Σιβηρίας (Siberian flood basalts), που σχηματίστηκε στη βόρεια Σιβηρία πριν 245 Ma.

Τα κυριότερα βασαλτικά καλύμματα.

Οι εκρήξεις που δημιούργησαν τα βασαλτικά καλύμματα σχετίζονται με έκταση και διάρρηξη του φλοιού της Γης πάνω από μια περιοχή του μανδύα. Αυτή η διαδικασία παράγει τεράστιες ποσότητες μάγματος που ανέρχεται δια μέσου ρωγμών και εκχύνεται στην επιφάνεια με τη βοήθεια μεγάλων σχισμογενών εκρήξεων.

Αναφορικά με το βασαλτικό κάλυμμα Columbia River, πριν 14 Ma από μία και μόνη σχισμή εκχύθηκαν 700 km³ βασαλτικής λάβας και σχημάτισαν την ροή Roza, η οποία είναι μία τυπική ροή, όπως οι υπόλοιπες ροές που συνιστούν το βασαλτικό κάλυμμα. Για σύγκριση, αναφέρουμε ότι η μεγαλύτερη βασαλτική ροή στους ιστορικούς χρόνους ήταν αυτή του ηφαιστείου Laki (Ισλανδία) το 1783, η οποία είχε όγκο 12 km³ και διήνυσε απόσταση ~40 km από την σχισμή. Αντίστοιχα, η μεγαλύτερη βασαλτική ροή του Columbia River διήνυσε απόσταση 500 km από την σχισμή.

Σχηματισμός βασαλτικών καλυμμάτων.

Bασαλτικό κάλυμμα Columbia River (ΗΠΑ). Photo: Wikipedia.

Bασαλτικό κάλυμμα Columbia River (ΗΠΑ). Photo: Wikipedia.

Bασαλτικό κάλυμμα Columbia River (ΗΠΑ). Τα στρώματα έχουν συνολικό πάχος 1 km. Photo: Wikipedia.

Bασαλτικό κάλυμμα Columbia River (ΗΠΑ). Photo: Reeg H.

Bασαλτικό κάλυμμα Deccan (Ινδία). Τα στρώματα έχουν συνολικό πάχος >1 km. Photo: Sheth H.

Bασαλτικό κάλυμμα Deccan (Ινδία). Τα στρώματα έχουν συνολικό πάχος 1.2 km. Photo: Sheth H.