Οι υδροηφαιστειακές εκρήξεις (hydrovolcanic eruptions) δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του μάγματος είτε με υπόγειο είτε με επιφανειακό νερό. Οι βίαιες υδροηφαιστειακές εκρήξεις βασαλτκής λάβας ονομάζονται και τύπου Surtsey, από το ηφαιστειακό νησί Surtsey νότια της Ισλανδίας το οποίο δημιουργήθηκε και αναδύθηκε μέσα από τη θάλασσα το 1963 από υδροηφαιστειακή δράση. Επίσης ονομάζοντονται και φρεατικές εκρήξεις (phreatic explosions).

Το νησί Surtsey νότια της Ισλανδίας.

Το ηφαιστειακό νησί Surtsey. Photo: NASA.

Η υδροηφαιστειακή έκρηξη του 1963 που δημιούργησε το νησί Surtsey. Photo: NOAA.

Οι υδροηφαιστειακές εκρήξεις μοιάζουν με τις στρομπόλιες, αν και είναι πολύ πιο εκρηκτικές. Η μεγάλη εκρηκτικότητα είναι το χαρακτηριστικό της υδροηφαιστειακής δραστηριότητας. Καθώς το νερό θερμαίνεται, μετατρέπεται σε ατμό απότομα και έτσι θρυμματίζει το μάγμα σε πολύ λεπτόκοκκη στάχτη. Όταν δημιουργήθηκε το ηφαιστειακό νησί Surstey στο Βόρειο Ατλαντικό, οι αρχικές υδροηφαιστειακές εκρήξεις ήταν θεαματικά εκρηκτικές. Καθώς όμως προχωρούσε η ανάπτυξη του ηφαιστείου, η λάβα στον κεντρικό πόρο αντιδρούσε όλο και λιγότερο με το νερό, έτσι ώστε τα τελευταία στάδια της δράσης να είναι τύπου Στρόμπολι.

Οι υδροηφαιστειακές εκρήξεις δεν περιορίζονται μόνο σε υποθαλάσσια δημιουργία ωκεάνιων νησιών. Πολλές βίαιες υδροηφαιστειακές εκρήξεις δημιουργούνται στην ξηρά από αντίδραση του βασαλτικού μάγματος με τον υδροφόρο ορίζοντα σε μικρά βάθη κάτω από την επιφάνεια.

Υδροηφαιστειακή έκρηξη (Αγία Ελένη, ΗΠΑ, 1980). Photo: Swanson DA.

Υδροηφαιστειακή έκρηξη (Ukinrek, Αλάσκα, 1977). Photo: Russel R.

Υδροηφαιστειακή έκρηξη (Ruapehu, Νέα Ζηλανδία, 1980). Photo: Hollick.

Χαρακτηριστικό είναι το δακτυλιοειδές νέφος στη βάση της εκρηκτικής στήλης που προωθείται ακτινωτά. Ονομάζεται μεγακυματισμός βάσης (base surge) και είναι τυπικός των υδροηφαιστειακών εκρήξεων. Αυτοί οι σχματισμοί είναι ανάλογοι των νεφών που σχηματίζονται στη βάση των κατακόρυφων στηλών των πυρηνικών εκρήξεων. Οι μεγακυματισμοί βάσης προερχονται από την κατάρρευση λόγω βαρύτητας της "υγρής" εκρηκτικής στήλης, η οποία είναι πυκνότερη από την αντίστοιχη στις "ξηρές" εκρήξεις. Οι αποθέσεις των μεγακυματισμών βάσης είναι σφηνοειδείς έχοντας το μεγαλύτερο πάχος κοντά στον ηφαιστειακό πόρο. Συχνές είναι επίσης οι αποθέσεις με μορφή αμμόλοφων κοντά στον πόρο, που δείχνουν πλευρική μεταφορά, ανάλογη με την πλευρική κίνηση της άμμου κατά μήκος του μετώπου του αμμόλοφου.

Υδροηφαιστειακή έκρηξη. Στη βάση της στήλης διακρίνεται ο μεγακυματισμός βάσης (Capelinhos, Αζόρες, 1957). Photo: Fisher RV.

Μικρή φρεατική έκρηξη. Στη βάση της στήλης διακρίνεται ο μεγακυματισμός βάσης (Poas, Κόστα Ρίκα, 1977). Photo: Otway P.

Μικρή φρεατική έκρηξη. Στη βάση της στήλης διακρίνεται ο μεγακυματισμός βάσης (Ruapehu, Νέα Ζηλανδία, 1979). Photo: Hollick.

Τα στρώματα των αποθέσεων συχνά διακόπτονται από βαθουλώματα εξαιτίας της πτώσης βολίδων και τεμαχών που κατά την έκρηξη ακολουθούν βαλλιστικές τροχιές ανεξάρτητες με τους μαγακυματισμούς βάσης. Κοινά σε αυτές τις αποθέσεις μεγακυματισμών βάσης είναι επίσης τα ονομαζόμενα λιθάρια επαύξησης (accretionary lapilli), τα οποία είναι συσσωρεύσεις από υγρή στάχτη.

Λιθάρια επαύξησης (Kilauea, Χαβάη). Photo: USGS.

Λιθάρια επαύξησης (Σαντορίνη). Photo: Decadevolcano

Λιθάρια επαύξησης. Photo:

Βολίδες και τεμάχη διακόπτουν τις αποθέσεις ενός δακτύλιου τόφφων (Ακρωτήριο Κολούμπος, Σαντορίνη). Photo: Σολδάτος Τ.

Οι υδροηφαιστειακές εκρήξεις δημιουργούν maar και δακτύλιους τόφφων (tuff ring). Αυτοί οι σχηματισμοί είναι κυκλικοί με χαμηλά πλευρικά τοιχώματα αποτελούμενα από τα εκτιναχθέντα συντρίμματα.

Τα maar δημιουργούνται πιο κάτω από την επιφάνεια του εδάφους, αποκαλύπτωντας παλαιότερα πετρώματα στα εσωτερικά τοιχώματά τους. Τα αναβλύσματά τους περιέχουν μεγαλύτερο ποσοστό από θρυμματισμένα πετρώματα του υποβάθρου. Αυτό δείχνει ότι τα maar προέρχονται από φρεατικές εκρήξεις (phreatic eruptions) που συμβαίνουν αρκετά πιο πάνω από τη μαγματική διείσδυση.

Οι δακτύλιοι τόφφων δημιουργούνται πιο πάνω από την επιφάνεια του εδάφους. Τα αναβλύσματά τους περιέχουν μεγαλύτερο ποσοστό από μαγματικά θραύσματα (πχ. παλαγονιτικοί τόφφοι). Αυτό δείχνει ότι οι δακτύλιοι τόφφων προέρχονται από φρεατομαγματικές εκρήξεις (phreatomagmatic eruptions) που προκαλούνται από την αντίδραση του μάγματος από σχετικά ρηχές διεισδύσεις με υπόγεια νερα.

Τα maar και οι δακτύλιοι τόφφων έχουν συνήθως κυκλικό σχήμα και δημιουργούνται πάνω από ανερχόμενες στήλες μάγματος. Εντούτοις, αν το μάγμα ανέρχεται κατά μήκος μίας ζώνης διάρρηξης, η αντίδραση με το νερό μπορεί να προκαλέσει διεύρυνση της σχισμής. Τέτοιες εκρήξεις μπορούν να είναι ακόμη πιο καταστροφικές απ΄ότι αυτές των απλών maar και οι δακτύλιων τόφφων, όπως αποδείχτηκε στην βίαιη έκρηξη του Tarawera (Νέα Ζηλανδία) το 1886, η οποία κατέστρεψε τρία χωριά και στοίχισε τη ζωή σε 150 ανθρώπους.

Maar (Ukinrek, Αλάσκα). Photo: Nye C.

Maar (Askja, Ισλανδία). Photo: Alean J.

Maar (Eifel, Γερμανία). Photo:

Δακτύλιοι τόφφων (νησιά Galapagos). Photo: Laszlo W., US Air Force.

Δακτύλιος τόφφων μερικώς βυθισμένος(Karymskoye, Καμτσάτκα). Photo: Belousov A.

Δακτύλιος τόφφων (Harrat Khaybar, Σαουδική Αραβία). Photo: Pint J.

Σχισμή από την έκρηξη του ηφαιστείου Tarawera (Νέα Ζηλανδία). Photo:

Οι παράκτιοι κώνοι (littoral cone) έχουν μεν υδροηφαιστειακή προέλευση, δεν συνδέονται όμως με κάποιον υδροηφαιστειακό πόρο. Οι κώνοι αποτελούνται από βασαλτική τέφρα που συσσωρεύεται με τη μορφή εκτινασσόμενων αναβλυσμάτων από την εκρηκτική αντίδραση της λάβας καθώς εισέρχεται στη θάλασσα. Η λάβα που αντιδρά πιο εκρηκτικά είναι η aa παρά η pahoehoe, η οποία εισέρχεται ήρεμα στο νερό. Στη λάβα aa, το νερό εισέρχεται μέσω των ρωγμών στο εσωτερικό των ανώμαλων κομματιών της λάβας, και καθώς εξατμίζεται απότομα τα διαμελίζει και τα εκτινάσσει στην ακτή όπου συσσωρεύονται με τη μορφή παράκτιων κώνων. Το ίδιο μπορεί να συμβεί και στη λάβα που χύνεται στη θάλασσα μέσα από στοές, καθώς το νερό εισέρχεται στο στόμιο της στοάς και προκαλεί υδροηφαιστειακές εκρήξεις.

Υδροηφαιστειακή έκρηξη καθώς η λάβα εισέρχεται στη θάλασσα (Kilauea, Χαβάη, 1988). Photo: Griggs JD.

Παράκτιος κώνος (Kilauea, Χαβάη, 1994). Photo: Mattox TN.

Παράκτιος κώνος (Kilauea, Χαβάη, 1996). Photo: Keszthelyi L.