Sopečná bomba je pyroklastická hornina, která je ochlazením masy lávy, která po erupci proletí vzduchem. Pokud má být nazýván bombou, musí být vzorek větší než 2 palce v průměru. Menší exempláře jsou známé jako lapilli. Jsou známy vzorky až do průměru 20 stop (6 m). Sopečné bomby jsou obvykle hnědé nebo červené, zvětrávání do žlutohnědé barvy. Vzorky se mohou při letu vzduchem zakulatit, i když mohou být také zkroucené nebo špičaté. Mohou mít popraskaný, jemnozrnný nebo sklovitý povrch. Existuje několik typů vulkanických bomb, které jsou pojmenovány podle jejich vnějšího vzhledu a struktury.
Barva: Tmavé odstíny červené, hnědé nebo zelené
Skupina: Extruzivní
Minerály: Sopečné bomby běžně obsahují a čedičový nebo podobné mafické složení.
Obsah
Klasifikace sopečných bomb
Bomby jsou pojmenovány podle jejich tvaru, který je dán tekutostí magmatu, ze kterého jsou tvořeny.
Páskové nebo válcové bomby forma z vysoce až středně tekutého magmatu, vyvrženého jako nepravidelné provázky a kapky. Struny se rozpadají na malé segmenty, které padají na zem neporušené a vypadají jako stuhy. Odtud název „stužkové bomby“. Tyto bomby jsou kruhové nebo zploštělé v příčném řezu, jsou rýhované podél své délky a mají tabulkovité vezikuly.
Kulové bomby také se tvoří z vysoce až středně tekutého magmatu. V případě kulových bomb hraje povrchové napětí hlavní roli při vtahování vyhazovače do koulí.
Vřetenové, vřetenové nebo mandlové/rotační bomby jsou tvořeny stejnými procesy jako kulové bomby, i když hlavním rozdílem je částečná povaha kulového tvaru. Otáčení během letu zanechává tyto bomby protáhlé nebo mandlového tvaru; rotující teorie stojící za vývojem těchto bomb jim také dala název „vřetenové bomby“. Vřetenové pumy se vyznačují podélným žlábkováním, jedna strana mírně hladší a širší než druhá. Tato hladká strana představuje spodní stranu bomby, jak padala vzduchem.
Bomby z kravského koláče se tvoří, když vysoce tekuté magma padá z mírné výšky, takže bomby před dopadem neztuhnou (když dopadnou na zem, jsou stále kapalné). Následně se zploští nebo rozstříknou a vytvoří nepravidelné kulaté disky, které připomínají kravský trus.
Bomby s chlebovou kůrkou se tvoří, pokud vnější strana lávových bomb během jejich letu ztuhne. Mohou se na nich vyvinout popraskané vnější povrchy, jak se vnitřky dále roztahují.
Jádrové bomby jsou bomby, které mají kůry lávy obklopující jádro dříve zpevněné lávy. Jádro se skládá z akcesorních úlomků dřívější erupce, náhodných úlomků venkovské horniny nebo ve vzácných případech úlomků lávy vytvořených dříve během stejné erupce.
Vznik sopečné bomby
Sopečná bomba je druh sopečného projektilu, který se tvoří během výbušných erupcí. Je to typicky zaoblená až protáhlá masa roztavené horniny (lávy), která je vymrštěna z a sopka ještě polotekuté nebo plastové. Sopečné bomby se mohou lišit velikostí od několika centimetrů do několika metrů v průměru a mohou před přistáním urazit značné vzdálenosti od průduchů sopky.
Tvorba sopečných bomb zahrnuje kombinaci procesů souvisejících s povahou vybuchujícího magmatu a výbušnou dynamikou samotné erupce. Zde je přehled toho, jak vznikají sopečné bomby:
- Složení magmatu: Složení magmatu hraje zásadní roli při tvorbě vulkanických bomb. Magma musí být dostatečně viskózní (husté a lepkavé), aby odolalo fragmentaci na malé částice během erupce. Tato viskozita je často ovlivněna faktory, jako je obsah oxidu křemičitého v magmatu.
- Obsah plynu: Magma obsahuje rozpuštěné plyny, především vodní páru a oxid uhličitý. Jak magma stoupá k povrchu, klesající tlak umožňuje těmto rozpuštěným plynům vycházet z roztoku a vytvářet bubliny. Hromadění plynových bublin v magmatu zvyšuje jeho vnitřní tlak.
- Výbušná erupce: Během explozivní sopečné erupce se tlak z expandujících plynových bublin uvnitř magmatu stává významným. Když tento tlak převýší sílu okolní horniny, může vést k fragmentaci magmatu na menší částice, tvořící směs fragmentované lávy, sopečného popela a plynů známých jako pyroklastický tok nebo pyroklastický nárůst.
- Vyhazování roztavených úlomků: Kromě jemného popela a úlomků hornin lze z průduchu vytlačit i větší, polotekuté nebo plastové kuličky magmatu. Tyto koule jsou vulkanické bomby. Bomby jsou často tvarovány jejich aerodynamickou interakcí s okolním vzduchem, když jsou vyhazovány, což jim může dát charakteristický proudnicový nebo kapkovitý tvar.
- Tuhnutí: Jak jsou vulkanické bomby vyvrženy do atmosféry, začnou se díky nižší teplotě ve vyšších nadmořských výškách rychle ochlazovat. Vnější vrstva bomby ztuhne a vytvoří krustu, zatímco vnitřek zůstane částečně roztavený. To může vytvořit výrazný vzhled „chlebové kůrky“.
- Přistání: Ztuhlá vnější kůra bomby pomáhá udržet její tvar, když se pohybuje vzduchem a přistává na zemi. V závislosti na velikosti, tvaru a počáteční rychlosti se bomba může buď částečně nebo úplně zahrabat do země, nebo po přistání vytvořit impaktní krátery.
Stručně řečeno, vulkanické bomby se tvoří během explozivních sopečných erupcí, když je polotekuté nebo plastové magma vyvrženo z ventilace kvůli nahromadění tlaku plynu. Bomby se před přistáním na zemi ochlazují a tuhnou, když cestují vzduchem, přičemž často vykazují výrazné tvary a textury díky svým aerodynamickým interakcím a rychlému ochlazování.
Oblast distribuce sopečných bomb
Oblast distribuce vulkanických bomb nebo oblast, kde je lze nalézt po vyvržení ze sopky během erupce, se může značně lišit v závislosti na několika faktorech. Mezi tyto faktory patří typ erupce, velikost sopky, typ magmatu, převládající větrné podmínky a síla výbušné události. Zde jsou některé obecné úvahy o oblasti distribuce sopečných bomb:
- Typ erupce: Odlišný typy sopečných erupcí může vést k různému rozložení sopečných bomb. Výbušné erupce, jako jsou erupce Plinian nebo Vulcanian, s větší pravděpodobností vymršťují vulkanické bomby na větší vzdálenosti ve srovnání s efuzivními erupcemi, kde láva vytéká poměrně jemně.
- Velikost sopky: Větší sopky mívají větší výbušný potenciál, což může mít za následek vymrštění sopečných bomb na větší plochy. Menší sopky mohou mít více lokalizovaných distribucí.
- Vlastnosti magmatu: Významnou roli hraje viskozita a obsah plynu v magmatu. Viskóznější magmata s větší pravděpodobností tvoří sopečné bomby a mohou je unést na větší vzdálenosti kvůli jejich odolnosti vůči fragmentaci.
- Vzory větru: Převládající vzory větru v době erupce mohou nést sopečné bomby v určitých směrech. Vítr může značně ovlivnit oblast distribuce a potenciálně nést sopečné bomby daleko po větru od erupčního průduchu.
- Intenzita erupce: Intenzita erupce, včetně faktorů, jako je výška erupčního sloupce, rychlost výboje magmatu a výbušnost události, může ovlivnit, jak daleko jsou vulkanické bomby vyvrženy.
- Topografie: Místní terén a topografie mohou ovlivnit distribuci sopečných bomb. Hory, kopce a údolí mohou odchýlit nebo trychtýřovat trajektorii vymrštěného materiálu.
- Geografická poloha: Umístění sopky, její blízkost k obydleným oblastem a přítomnost přírodních bariér mohou ovlivnit, kde jsou sopečné bomby distribuovány.
- Historie erupcí: Předchozí erupce téže sopky mohou poskytnout pohled na potenciální distribuční oblast sopečných bomb. Vzory z minulých erupcí mohou být použity k odhadu rozsahu distribuce pro budoucí události.
Je důležité poznamenat, že zatímco vulkanické bomby mohou urazit značné vzdálenosti od erupčního průduchu, často se nacházejí blíže k samotné sopce. Distribuční oblast se může rozprostírat od bezprostřední blízkosti průduchu až po několik kilometrů, v závislosti na výše uvedených faktorech.
Výzkumníci a vulkanologové často studují distribuci sopečných bomb a dalších sopečných výronů, aby lépe porozuměli eruptivním procesům a nebezpečím spojeným se sopečnou činností. Tyto informace mohou být zásadní pro posouzení nebezpečí a zmírnění rizik ve vulkanických oblastech.
Fyzikální vlastnosti vulkanických bomb
Fyzikální vlastnosti vulkanických bomb jsou ovlivněny jejich tvorbou, letem vzduchem a následnými procesy ochlazování a tuhnutí. Zde jsou klíčové fyzikální vlastnosti vulkanických bomb:
- Tvar a velikost: Sopečné bomby mohou vykazovat širokou škálu tvarů a velikostí. Jejich formy mohou zahrnovat kulové, eliptické, proudnicové nebo nepravidelné tvary v závislosti na jejich aerodynamické interakci se vzduchem během letu. Velikosti se mohou lišit od centimetrů do několika metrů v průměru, přičemž větší bomby mají často podlouhlý nebo kapkovitý tvar.
- Vnější kůra: Jak jsou vulkanické bomby vyhazovány ze sopky a cestují vzduchem, jejich vnější vrstvy se rychle ochlazují a tuhnou v důsledku vystavení nižším teplotám ve vyšších nadmořských výškách. To má za následek vytvoření pevné kůry na povrchu bomby. Vnější kůra může být drsná nebo hladká a má často tmavší barvu ve srovnání s roztaveným vnitřkem.
- Textura interiéru: Vnitřek vulkanické bomby může zůstat částečně roztavený nebo může obsahovat kapsy poloroztaveného materiálu. Vnitřní struktura se může pohybovat od sklovité nebo krystalické až po vezikulární (obsahující bublinky plynu) v závislosti na rychlosti ochlazování a minerálním složení magmatu.
- Vezikuly: Mnoho vulkanických bomb obsahuje vezikuly, což jsou malé bublinky plynu, které byly přítomny v roztaveném magmatu před vyvržením. Tyto vezikuly se často zhroutí nebo částečně uzavřou, když bomba ochlazuje a tuhne, přičemž ve vnitřku zanechávají dutiny nebo dutiny.
- Hmotnost a hustota: Hmotnost a hustota vulkanické bomby jsou určeny její velikostí, tvarem a složením. Větší bomby mívají větší hmotnost a hustotu. Kůra bomby přispívá k její celkové hmotnosti a hustotě, zatímco vezikuly mohou snížit celkovou hustotu.
- Vlastnosti dopadu: Když vulkanické bomby dopadnou, mohou díky své kinetické energii při dopadu vytvořit impaktní krátery nebo prohlubně v zemi. Tvar a hloubka těchto prvků může poskytnout pohled na úhel dopadu a rychlost bomby.
- Barva: Barva vulkanických bomb se může lišit v závislosti na minerálním složení magmatu. Bomby mohou být tmavé, pokud obsahují minerály bohaté na železo, nebo světlejší, pokud mají vyšší podíl silikátových minerálů.
- Vlastnosti povrchu: Vnější povrch sopečné bomby může vykazovat různé rysy, včetně linií proudění, drážek a hřebenů. Tyto vlastnosti vyplývají z interakce bomby se vzduchem a jejího rotačního pohybu během letu.
- Rychlost chlazení: Rychlost, jakou se vulkanická bomba ochlazuje, ovlivňuje její vnitřní krystalinitu a strukturu. Rychlé ochlazování na povrchu může vést ke sklovité struktuře, zatímco pomalejší ochlazování uvnitř může podporovat růst krystalů.
Pochopení fyzikálních vlastností vulkanických bomb poskytuje cenné informace o dynamice erupce, chování magmatu a vulkanických procesech. Tyto vlastnosti lze studovat za účelem dešifrování podmínek, za kterých se bomby formovaly a cestovaly atmosférou před přistáním, což přispívá k našim znalostem vulkanických nebezpečí a mechanismů erupcí.
Reference
- Bonewitz, R. (2012). Skály a minerály. 2. vyd. Londýn: DK Publishing.
- Přispěvatelé Wikipedie. (2018, 18. října). Sopečná bomba. Ve Wikipedii, The Free Encyclopedia. Získáno 15:22, 14. května 2019, z https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Volcanic_bomb&oldid=864612411
