סביבת היווצרות - סביבה ימית - אזורי שקיעה ימית

חלוקת אזורי השקיעה הימית מתבצעת לפי עומק הקרקעית:

מדף היבשת (continental crust) – תחום מואר היטב עם פעילות ביוגנית רבה. מן החוף עד עומק של 200 מ'. תחום זה נחלק לשניים: אזור החוף (littoral zone) – תחום גלי הים

האזור הנריטי (neritic zone) – עד עומק של 200 מטרים

 

האזור הבתיאלי (bathyal zone) – עומק שבין 200 ל-2,000 מטרים

אזור התהומות (נקרא גם "האזור האביסלי", abyssal zone) – מעומק של 2,000 מ' והלאה

סביבת היווצרות - סביבה ימית - היווצרות סלעים ימיים

היווצרות סלעים ימיים קשורה בגורמים הבאים:

•יצורים זעירים באזור הפלגי (palegic) – היצורים הצפים או שוחים בשכבה העליונה של הים, בתחום חדירת קרני השמש – פלנקטון

•בעלי-חיים באזור הבנתוס (benthos) – היצורים החיים בתוך טין קרקעית הים או עליה, (צדפות, חלזונות ועוד)

•שחק דק המובא מן היבשה

•תהליכים כימיים המשקעים חומרים מומסים שהוסעו על ידי נחלים ושטפונות

 

השוני בין הסלעים הנוצרים בסביבה זו נעוץ בתנאים מקומיים משתנים בתוך האוקיינוס:

•עומק – מ-3,000 מטרים באוקיינוס האטלנטי ו-4,500 מ' באוקיינוס השקט שורר לחץ רב של CO2 הממיס שלדים קלציטיים ואינו מאפשר גיבוש סלעים המכילים אותה.

בנוסף, חרסית נוצרת בעומקים שונים. אם בים רדוד נוצרת כמות גדולה של סלעי גיר וקירטון, שאינם מאפשרים לה להתגבש. בתחום הביניים ישקע חוואר ובמים עמוקים יותר נוצרת חרסית נקיה.•זרמי הים – מים זורמים מחדשים מלאי של חמצן מן האוויר שהם באים איתו במגע. מים עומדים בקרקעית הים (סטגננטיים) אינם מחדשים מלאי חמצן ולכן מאפשרים יצירת גיר, קירטון וחרסית עשירים בחומר ביטומני שאינו מתפרק בסביבה חסרת-חמצן.

•חומציות מי הים – מושפעת מן הזרמים ומעומק המים.

•טופוגרפיה של הקרקעית – משפיעה בעיקר על סחף היוצר חרסיות.

סביבת היווצרות - סביבה ימית - סלעים מסביבת היווצרות ימית

אבן חול (sandstone) – גרגירי קוורץ מובאים לים הרדוד ושוקעים בו, בעיקר באזור החוף. האופי הימי מתבטא לעתים בצורות מיוחדות של שיכוב צולב.

קירטון (chalk) – סלע לבנבן, רך ועשיר בדפוסי מאובנים זעירים. נוצר מפלנקטון, יצורים פלגיים, חלקם מסדרת החוריריות (foraminiforida).

אופן היווצרות: בעלי החיים ממצים מן הים פחמת סידן ובונים ממנה את שלדיהם. לאחר מותם, השלדים נושרים ומצטברים על הקרקעית כבוצה גירית. הבוצה מתכסה שכבות נוספות הלוחצות שכבות תחתונות. השכבות התחתונות מאבדות מים ונוצר הסלע.קירטון נוצר בעומקים שונים באוקיינוסים: באוקיינוס האטלנטי – בעומק של 4,500 מ'; באוקיינוס השקט – בעומק של 3,000 מ'.גיר (limestone) – לרוב נבנה מקונכיות ושלדים גיריים ולעתים נוצר על ידי שקיעה כימית של פחמת הסידן. התהליך כולל המסה חלקית בבוצה וגיבוש מחדש של קלציט. בתוך הגיר ניתן למצוא שלדים זעירים ומאובנים גדולים: צדפות, חלזונות, קיפודי ים ועוד.

כמו הקירטון, גם הגיר נוצר בעומקים שונים באוקיינוסים: באטלנטי – 4,500 מ' ובשקט – 3,000 מ'.דולומיט (dolomite) – סלע דומה במראהו לגיר ואף שכיח באזור הימצאות גיר. דולומיט מורכב מפחמת הסידן וממגנזיום, בשונה מגיר: ייתכן וחלק מן הסידן הגירי התחלף במגנזיום. בדולומיט קיים שימור גרוע של מאובנים בשל המגנזיום. ניתן לראות היווצרות עכשווית של דולומיט בלגונות רדודות באזורים חמים (סבחות) בשקיעה ישירה (תופעה נדירה).

חרסית (clay) – נוצר בעומק של יותר מ-3,000 מ'.

לחרסית אופני היווצרות שונים: שקיעה של חומרי שחק דקים שהובאו מן היבשה

יצירת חרסית בתהליכים כימיים בים

חרסית יוצרת שכבות נרחבות לחלופין עם גיר המכיל מאובנים ימיים (דוגמה: מונטמורילוניט במעלה עצמאות – הירידה ממצפה רמון למכתש רמון) ולעתים מכילה בעצמה מאובנים ימיים.חוואר (marl) – שקיעה שווה פחות או יותר של קירטון וחרסית.

צור (chert, flint) – מופיע בסמיכות לסלעים ימיים אחרים או כנודולות בתוכם: גיר, קירטון או פוספוריט ומכיל מאובנים ימיים.

פצלים (shale) – סלע דק גרגיר, דומה לחרסית אך קשה ממנה ואינו עיסתי. צבעו: אפור, ירקרק או אדמדם. הסלע מורכב מגרגירי קוורץ קטנים (טין), מינרלים חרסיתיים ומנציץ, וכמותו מתפצל ללוחות דקים. למעשה זו חרסית שעברה שינויים, כנראה בלחץ השכבות מעליה.

טין (silt) – סלע המורכב מגרגירי קוורץ קטנים ומתפורר לאבקה. צבעיו:

 

לבנבן – אם הוא מורכב מקוורץ בלבד; חום, אדמדם וסגול – אם חדרו לתוכו תחמוצות ברזל. לעתים הוא מתלכד בחומר גירי, ואז תוסס ב חומצה מלחית בריכוז נמוך.

קוורציט (quartzite) – סלע קשה המורכב מגרגירי קוורץ ומחומר מלכד חזק – סיליקה או תחמוצות ברזל. קוורציט הוא אבן חול בליכוד משני, משקעי או מותמר. צבעו: חום, סגלגל, לבנבן.

סביבת היווצרות - סביבה אוופוריטית

סביבה אוופוריטית היא סביבה של התאדות-יתר המתקיימת גם ביבשה (אגמים) וגם בים (לגונות רדודות). סביבה זו מתאפיינת במים רדודים, בהתאדות מהירה של המים, ובחוסר בהספקת מים טריים. המים מתאדים וריכוז המלחים בהם גדל, עד כי הם מגיעים לרוויה ושוקעים אל הקרקעית.

סביבת היווצרות - סביבה אוופוריטית - סדר שקיעת מלחים

המלחים אינם שוקעים בו-זמנית, אלא לפי סדר קבוע:

תחילה ישקע גיר

לאחר איבוד כשליש מן המים ישקע גבס

לאחר איבוד 90% מן המים ישקע מלח

סביבת היווצרות - סביבה מטמורפית

סביבה מטמורפית (מטמורפוזה – מיוונית: שינוי צורה, מעבר מצורה לצורה) – סביבה של התמרה (מלשון תמורה, שינוי). סביבה זו אינה קבועה במקום אלא היא סביבה של תהליך.

 

התמרה מתרחשת כאשר סלעים שנוצרו בקרבת פני השטח נקברים בעומק רב בו שוררים חום ולחץ גבוהים, או כאשר מאגמה לוהטת חודרת לתוכם.

 

התמרה – שינוי המתרחש בסלעים שכבר נוצרו, ויוצר סלעים חדשים.

סביבת היווצרות - סביבה מטמורפית - סלעים מסביבה מטמורפית

שיש (marble) – גיר מותמר

קוורציט (quartzite) – התמרה יוצרת קוורציט מתרחשת כתוצאה מחימום אבן חול והספגתה בתמיסות צורניות

צפחה (schist) – התמרה של חרסית ופצלים

גנייס (gneiss) – נוצר מהתמרה של סלעי משקע עשירים בקוורץ ופצלת השדה. סלע קשה שמופיעות בו רצועות ביוטיט כהות ורכות.

 

לעתים מתקיים מעבר רציף בין צפחה לגנייס.

התפרצות געשית

התפרצות געשית היא תהליך שבסופו פורצת מאגמה מסדקים בקרום כדור הארץ אל פני השטח. בהתפרצויות געשיות נוצרים הרי געש.

 

המאגמה היא חומר סלעי מותך שנמצא במעטפת כדור הארץ, ומכיל תמיסות סיליקטיות בטמפרטורה גבוהה, המגיעה לכדי אלפי מעלות צלזיוס. צפיפות המאגמה נמוכה יחסית לצפיפות סלעי הקרום, ולכן היא נוטה לעלות כלפי מעלה. כאשר נחסמת דרכה על ידי סלעי הקרום, מתחילה המאגמה להצטבר ויוצרת מאגר הנקרא תא מאגמה. תא המאגמה המלא מפעיל לחץ רב על הסלעים המקיפים אותו, וכאשר נוצרים סדקים בסלעים אלו – הם משמשים צינורות הזנה שדרכם פורצת המאגמה אל פני השטח.

התפרצות געשית - תהליך ההתפרצות הגעשית - לפני ההתפרצות

המאגמה עולה מהמעטפת בשל צפיפותה הנמוכה ומצטברת בתא מאגמה. בתוך התא מתרחש גיבוש מפריט: בתהליך התקררות מתגבשים במאגמה תחילה המינרלים שנקודת ההתכה שלהם גבוהה, ועקב כך חל שינוי בהרכב הכימי של המאגמה הנותרת. ירידה בריכוז יסוד מסוים או עלייה בריכוז יסוד אחר גורמים ליצירת מינרלים אחרים במאגמה הנותרת. בתהליך זה נוצרים מינרלים וסלעים שונים מאוד זה מזה מבחינה כימית ומינרלוגית ממאגמת־אֵם אחת.

 

שינויים אלה בהרכב המאגמה באים לידי ביטוי בשורת בואן, סכמה המראה את התגבשות המינרלים במאגמה כתוצאה מירידה הדרגתית בטמפרטורה.

 

הבדלים אלה משפיעים גם על סוג ההתפרצות, מאחר שמאגמה שעברה גיבוש מפריט, עשירה יותר בסיליקה, צמיגה יותר, ונוטה לפיכך לגרום להתפרצויות סוערות וחזקות יותר מההתפרצויות הנוצרות ממאגמה דלה בסיליקה.

 

המאגמה, הנתונה בלחץ רב בתא המאגמה, מחפשת מוצא באמצעות סדקים בקרום. סדקים אלה עשויים להיות סגורים, כלומר הם אינם מובילים אל פני השטח אלא כלואים בתוך הקרום, כדוגמת סיל או דייק. סדקים פתוחים, המובילים אל פני השטח, נקראים צינורות הזנה, ואלה נפערים באמצעות הלחץ העצום הדוחף את המאגמה כלפי מעלה. צינור הזנה עשוי להיסתם בין התפרצות אחת לשנייה באמצעות פקק געשי, ובמהלך ההתפרצות הבאה עשויה המאגמה לפוצץ ולפורר את הפקק או לפרוץ צינור הזנה חדש.

 

מגע המאגמה הלוהטת בסלעי קירות תא המאגמה ובסלעי צינורות ההזנה גורם לשינוי בהרכבם ובמבנם של סלעים אלה בתהליך של התמרה ויוצר מהם סלעים אחרים, סלעים מותמרים. בנוסף, במהלך ההתפרצות הגעשית עשויים סלעים אלה (לפני ההתמרה או אחריה) או שברים שלהם להתנתק, לזרום יחד עם המאגמה העולה, ולהגיע אל פני השטח כקסנוליתים – סלעים הכלואים בתוך סלעי המאגמה הגעשית.

התפרצות געשית - תהליך ההתפרצות הגעשית - במהלך ההתפרצות

כאשר המאגמה נמצאת בעומק רב, היא נתונה ללחץ ליתוסטטי (לחץ של סלעים) ונוצרות בתוכה בועות של גז געשי ואדי מים. כאשר עולה המאגמה קרוב יותר לפני השטח פוחת הלחץ, ונפח המאגמה המכילה את הבועות הולך ועולה. בהגיעה קרוב אל הלוע – חלקו העליון של צינור ההזנה הקרוב לפני השטח – נפסקת השפעתו של הלחץ הליתוסטטי ומתאפשר שחרורם של בועות הגז ואדי המים. שחרור זה מתרחש בהדרגה, כאשר תחילה מתאחדות הבועות הקטנות ונוצרות בועות גדולות יותר ויותר, ובסופו של התהליך הן פוקעות ומשחררות את הגזים והאדים הכלואים בהן. שחרור זה, המתרחש במהירות רבה, מגדיל את נפח המאגמה עוד יותר וגורם להתפוצצות שכתוצאה ממנה נפלטת המאגמה בעוצמה רבה אל מחוץ ללוע. התפוצצות זו קורעת את המאגמה לגושים נוזליים בגדלים שונים, הנורים לגובה רב, תוך שהם מתחילים להיקרש במגעם עם האוויר. מאגמה המכילה פחות בועות גז ואדים מתפרצת בעוצמה פחותה, ופורצת מתוך הלוע בקילוחים הזורמים לאיטם במורד הר הגעש.

התפרצות געשית - תהליך ההתפרצות הגעשית - פליטת מאגמה ותוצריה

החומרים המשתחררים במהלך התפרצות געשית הם מאגמה, גזים ואדי המים שהיו כלואים במאגמה, וכן סלעים הבונים את תא המאגמה ואת צינורות ההזנה. השתחררותם יוצרת תוצרים געשיים:

לבה - מאגמה הזורמת על פני השטח לאחר שהשתחררו ממנה גזים ואדי מים. הלבה החמה מתקררת במהירות במגעה עם האוויר והופכת לסלעים כגון בזלת, סקוריה, אובסידיאן, פומיס וטוף. בסלעים אלה עשויים להיות כלואים קסנוליתים – שברים מסלעי תא המאגמה או צינור ההזנה שנכלאו בתוך המאגמה, פרצו עמה אל פני השטח ונכלאו בתוך הסלעים הגעשיים.

חומרים פירוקלסטיים – קרעי לבה הנפלטים במהלך התפרצות געשית בדרגות חום שונות, שהמבדיל ביניהם הוא גודל החלקיקים: אבק – חלקיקים שגודלם פחות מ-500 מיקרומטר

אפר געשי – פתיתים שגודלם מגיע עד ל-2 מ"מ

לפילי – טיפות מותכות שגודלן נע בין 2 ל-64 מ"מ

פצצה געשית – גושי סלע מותכים שגודלם יותר מ-64 מ"מ

בלוק געשי – גושי סלע מוצקים שגודלם יותר מ-64 מ"מ

 

שחרורם של הגזים ואדי המים שהיו כלואים במאגמה יוצרים חומרים נדיפים, חלקם רעילים: קיטור, מתאן, חנקן, חומצה מלחית, חומצה פלואורית, מימן גופרתי, פחמן דו-חמצני וגופרית דו-חמצנית.

 

החומרים הנפלטים בהתפרצות געשית ונופלים לקרקע נקראים טפרה. שחרור של חומרי הפליטה – מוצקים, נוזלים וגזים – אל האטמוספירה, משפיע רבות על איכות הסביבה ותורם באופן ניכר לזיהום אוויר ולשינויים אקלימיים. כמות החומר הנפלט בהתפרצות געשית מהווה מרכיב חשוב בחישוב מדד התפרצות געשית, מדד המגדיר את הבדלי העוצמה בין התפרצויות שונות.

התפרצות געשית - תהליך ההתפרצות הגעשית - יצירת הרי געש ורמות בזלתיות

עליית המאגמה יוצרת לחץ על סלעי הסביבה, עד שאלה נכנעים ללחץ ונוצר בהם סדק. במהלך ההתפרצות נפלטים מהסדק חומרי פליטה שונים, שחלק מהם נוחתים באזור ההתפרצות ויוצרים מסביב לסדק סוללה של רסק סלעים, לבה ואפר. כל התפרצות גורמת להיווצרות חומר נוסף המגביה ומעבה את הסוללה, וכך נוצר וגדל הר געש ומקבל צורה מעוגלת וחרוטית. כאשר הלבה נוזלית היא זורמת על פני שטח נרחב ובונה הר געש נמוך ורחב, ואף יוצרת רמות בזלתיות רחבות-ידיים המכסות שטחים בגדלים שונים קיימות במקומות רבים בעולם, למשל רמת תוליאן, הרמה האתיופית, רמת קולומביה]] בצפון-מערב ארצות הברית ושפכי הבזלת שברמת הגולן. שטחים גדולים אף יותר נקראים משטחי בזלת נרחבים הנוצרים במשך מאות אלפי שנים או אף מיליוני שנים, כגון מדרגות דקאן בהודו, מדרגות אומיישאן בחבל סצ'ואן בסין ומדרגות סיביר.

התפרצות געשית - מדד התפרצות געשית

התפרצויות געשיות הן תוצרים של החום העצום האגור במעמקי כדור הארץ, חום שיש בו כדי להתיך סלעים. המאגמה, שהיא סלע מותך, צפופה פחות מהסלע המוצק הבונה את קרום כדור הארץ, והיא מוצאת את דרכה כלפי מעלה או בגבולות שבין לוחות טקטוניים – כמו למשל בטבעת האש וברכסים מרכז אוקייניים, או בנקודות חמות פנים-לוחיות המצויות מעל לתמרות מעטפת. במקומות אלה היא נאגרת בתאי מאגמה ומתפרצת אל פני השטח באמצעות צינורות הזנה או דרך סדקים אחרים בסלעי הקרום.

 

הרי געש מתפרצים באופנים שונים, ולכן מתקיימת הבחנה בין מגוון המאפיינים של התפרצויות געשיות, הנקראים לרוב על שמם של הרי געש מפורסמים שבהם נצפו מאפיינים אלה. בהרי געש רבים נצפה רק סוג מאפיינים אחד במשך תקופה ארוכה של פעילות, והרי געש אחרים עשויים להציג צירוף מאפיינים של שני סוגים או יותר. המיון הראשוני הוא על-פי המנגנונים היוצרים את ההתפרצות.

התפרצות געשית - מדד התפרצות געשית - התפרצות מגמטית

התפרצות מגמטית נוצרת משחרור גז בתהליך של הפחתת לחצים בתוך תא המאגמה. בהתפרצות מסוג זה נפלטת מאגמה וכן גזים ואדי מים הכלואים בה.

 

פליטה זו מתרחשת בשלושה אופנים:

קילוח – מאגמה, הנקראת לבה כאשר היא עולה לפני השטח, זורמת במורד הר הגעש בקילוחים דלילים ונוזליים שאינם מתפרצים.

מזרקות – קילוחי לבה עזים המתפרצים לגובה רב, המגיע אף למאות מטרים, אך אינם יוצרים התפרצות מתפוצצת.

עמוד התפרצות – אפר געשי לוהט המתרומם כפטרייה גבוה מעל להר הגעש בהתפרצות מתפוצצת. ההתפרצות מתפוצצת בעוצמה רבה ודוחפת מאגמה צמיגה כלפי מעלה.

 

קיימים סוגים שונים של התפרצויות מגמטיות, והם נבדלים זה מזה בעוצמתם, בהרכב החומרים הנפלטים בהם ובמבנים שהם יוצרים:

התפרצות געשית - מדד התפרצות געשית - התפרצות הוואינית

 

התפרצות הוואינית קרויה על שם האיים הגעשיים של הוואי, והיא מתחילה, על-פי רוב, בסדק שממנו נפלטים קילוחים או מזרקות לבה. הרי הגעש באיי הוואי נוטים שלא להתפרץ בעוצמה אלא לפלוט לבה בזלתית דלילה וחמה מאוד, המכילה כמויות קטנות של גזים, ולרוב אינם פולטים חומרים פירוקלסטיים. התפרצות מסוג זה מתרחשת לרוב מעל נקודה חמה, אם כי ניתן למצוא התפרצויות כאלה גם סמוך לאזורי הפחתה ולאורך מערכת סדקים שבמורדות הר הגעש או בסביבתו הקרובה.

התפרצות הוואינית יוצרת כמה מבנים אופייניים:

 

חרוט מגן (shield cone) – מבנה הר הגעש האופייני לסוג זה של התפרצות, הנוצר מזרימה של לבה נוזלית. הרי געש אלה הם רחבים ושטוחים, ובנויים משכבות רבות של זרמי לבה. מקור השם באיסלנדית: Skjaldbreiður, שמשמעותו "מגן רחב".

 

לבת פָּהוֹיהוֹי (בהוואיית: pāhoehoe – "דומה לחבל") – לבה נוזלית מאוד שנקרשה ומכילה גזים מומסים. שטח פניה חלק או נראה כאילו נקלע לחבלים.

לבת טרשים, אָאָ (בהוואיית: aʻaʻ – שטח שכואב ללכת עליו) – לבה צמיגה נטולת גזים, שבמהלך זרימתה מבקיעה את קרומה החיצוני הנוצר מהתקררות שוליה החשופים לאוויר. כתוצאה מכך נוצר משטח טרשי ומחוספס.

 

צינורות לבה – נוצרים על ידי לבת פהויהוי במהלך זרימתה. צדו החיצוני של הזרם מתקרר ויוצר קרום. הלבה הזורמת בתוך הקרום אינה מאבדת חום ונותרת נוזלית, וכך היא ממשיכה לזרום בתוך הצינור למרחק גדול יותר מבלי להצטנן, ועשויה אף לרוקן את הצינור לחלוטין ולהותירו חלול.

 

פומרולות (fumarule, מלטינית: fumus – עשן) סדקים, לרוב בקרבת הר געש או במורדותיו, שדרכם משתחררים אדי מים וגזים, כגון פחמן דו-חמצני, גופרית דו-חמצנית, חומצת מלח ומימן גופרתי. השם "סולפטרה" (solfatara) ניתן לפומרולות שבהן משתחררים גזים גופרתיים. פומרולות מופיעות בקבוצות לאורך סדקים או לצד מעיינות חמים, ובסמיכות להרי געש. הן פעילות לרוב בין התפרצות אחת לשנייה.

התפרצות געשית - מדד התפרצות געשית - נתונים כמותיים

עוצמה (VEI): ‏0-1

גובה עמוד התפרצות: עד 100 מ'

נפח טפרה: עד 10⁵ מ"ק

תדירות: יומית

התפרצות געשית - מדד התפרצות געשית - התפרצות סטרומבוליאנית

התפרצות סטרומבוליאנית מתאפיינת לרוב בעוצמה נמוכה ונקראת על שם האי הגעשי סטרומבולי, אחד מן האיים הליפאריים בים התיכון, סמוך לסיציליה שבאיטליה. ההר היה ידוע כ"מגדלור של הים התיכון" הודות להתפרצויותיו הקבועות והרציפות, למעט הפוגות קצרות של 10-20 דקות, במשך 2,000 השנים האחרונות. הלבה הנפלטת ממנו היא בצמיגות בינונית, כלומר, צמיגה יותר מזו של איי הוואי, ולרוב אינה יוצרת התפרצות מתפוצצת אלא נפלטת בקילוחים ובמזרקות. החומר הנפלט בהתפרצות מגוון, וכולל לפילי, פצצות געשיות ואפר, הבונים שכבות של לבה ואפר, וכן ניתן להבחין בענני אדים ובריח גופרית. בין ההתפרצויות ניתן לראות ענן אדים המיתמר מעל ללוע.

 

מאחר שהתפרצויותיו הקבועות של סטרומבולי אינן בעוצמה רבה ומישכן קצר, שניות אחדות בלבד, חלק ניכר מהלבה חוזר ונופל לתוך אגם הלבה שבלוע. על האגם נוצר קרום של לבה קרושה כתוצאה מהתקררותה במגעה עם האוויר. כאשר מצטבר בתא המאגמה לחץ כתוצאה מאדים ומגזים הכלואים במאגמה, מתחוללת התפרצות חדשה המבקעת את הקרום הקרוש ומאפשרת ללבה ולשאר החומרים הגעשיים להיפלט.

 

עם זאת, התפרצויות בעוצמות משתנות עשויות להתרחש באי במרווחים של שנים אחדות או אף עשרות שנים. ההתפרצות העזה ביותר במאות השנים האחרונות התרחשה בשנת 1930, וגרמה למותם של מספר אנשים ולהרס של בתים אחדים. בהתפרצות אחרת, בשנת 2002, הייתה זרימת לבה בשטח גדול והאי נסגר למבקרים. בהמשך התמוטט שקע שנוצר במהלך 13,000 שנים בצדו הצפון-מערבי של ההר ויצר מפולות שגרמו לגלי צונמי. בשנת 2007 נפערו שני לועות חדשים, ואחד מהם פולט זרמי לבה אל הים. מאותה עת הפכו התפרצויותיו של ההר לבלתי צפויות.

 

המונח "התפרצות סטרומבוליאנית" נטבע על ידי הוולקנולוג האיטלקי ג'וזפה מרקאלי (Giuseppe Mercalli), שכיהן כמנהלו של מצפה וזוב – המוסד הוולקנולוגי הראשון בעולם. התפרצויות מתמשכות מסוג סטרומבולי התרחשו בפריקוטין בין השנים 1943 - 1952 ובהר ארבוס, הפעיל באופן רצוף מאז שנת 1972.

התפרצות געשית - מדד התפרצות געשית - נתונים כמותיים

עוצמה (VEI): ‏1-2

גובה עמוד התפרצות: 100 - 1,000 מ'

נפח טפרה: 10⁵ עד 10⁷ מ"ק

תדירות: יומית-שבועית

התפרצות געשית - מדד התפרצות געשית - התפרצות וולקנית

סוג התפרצות זה נקרא על שם הר הגעש באי וולקנו – גם הוא, כמו סטרומבולי, אחד מהאיים הליפאריים. המונח "התפרצות וולקנית" נטבע גם הוא על ידי ג'וזפה מרקאלי. בשנים 1888 - 1890 צפה מרקאלי בהתפרצות הר וולקנו, ואת רשמיו מההתפרצות סיכם במילים: "התפוצצויות כשל תותח היורה במרווחים לא קבועים...", תיאור מאפיין המקובל עד היום לסוג התפרצות זה.

 

התפרצויותיו של וולקנו הן מגמטיות, אם כי הן עשויות להתחיל כהתפרצויות פריאטו-מגמטיות סוערות הנובעות מחימום מי תהום על ידי הלבה ופליטת קיטור הגורם לרעשי פיצוץ. שלב זה של התפרצות פריאטו-מגמטית נקרא "התפרצות הידרו-וולקנית". ההתפוצצות נובעת מלחץ הקיטור ומכמות הסיליקה הגבוהה (55% או יותר) במאגמה בזלתית או אנדזיטית, אם כי יכולים להיות למאגמה הרכבים שונים. ככל שכמות הסיליקה במאגמה גבוהה יותר, עולה צמיגותה ולחץ הגזים בתוכה גובר, וההתפוצצות עזה יותר. מעל ההר נוצר עמוד התפרצות דחוס שצבעו בין אפור כהה לשחור, המכיל פצצות געשיות – שברי סלעים מותכים הנורים מעמוד ההתפרצות למרחק רב.

 

בהתפרצות מסוג זה נוצר סוג של פצצה געשית הנקראת "פצצת קרום-לחם" – גושים בקוטר של 2-3 מטרים שקליפת הלבה שלהם הצטננה ונסדקה כמו קרום פריך של לחם. לאחר שמתרוקן צינור ההזנה הופכת ההתפרצות למגמטית: נפלטים ענני אפר בהירים ולפילי, וכן קילוחים ומזרקות של לבה צמיגה. בתום ההתפרצות נוצר חרוט געשי ורבדים של לבה ואפר, ההולכים ומתרחבים מהתפרצות להתפרצות.

 

וולקנו מתפרץ אחת ל-100 שנה בערך והתפרצותו ממושכת. ההתפרצותו האחרונה החלה ב-1888 ונמשכה 19 חודשים. באזור ההר הוצבו סייסמוגרפים שמיועדים לזהות תנודות בקרקע במטרה לשפר את חיזוי ההתפרצויות הבאות.

התפרצות געשית - מדד התפרצות געשית - נתונים כמותיים

עוצמה (VEI): ‏2-3

גובה עמוד התפרצות: 1 - 15 ק"מ

נפח טפרה: 10⁶ עד 10⁸ מ"ק

תדירות: שבועית-שנתית

התפרצות געשית - מדד התפרצות געשית - התפרצות פלאנית

סוג התפרצות זה נקרא על שם הר הגעש פֶּלֶה באי מרטיניק. התפרצותו דומה לזו של וולקנו והיא מתאפיינת בלבה צמיגה בהרכב ריוליטי או אנדזיטי, היוצרת כיפה געשית, מבנה מעוגל הנובע מזרימה איטית של לבה או ממחזורי פליטה של סוגי לבה שונים המכילים אחוז גבוה של סיליקה, בדומה להתפרצויות וולקניות.

המאפיין העיקרי של סוג התפרצות זה הוא זרמים פירוקלסטיים הרסניים – תערובת סמיכה ובוהקת של רסיסים לוהטים וגז. תערובת זו כבדה מהאוויר אך אינה צמיגה, והיא זורמת במורד ההר במהירות רבה. מאפיינים נוספים הם מזרקות לבה ויצירת חרוטי פומיס. השקעת הטפרה פחותה מאשר בהתפרצויות וולקניות או פליניאניות. המאגמה הצמיגה יוצרת כיפות תלולות ומחטים געשיות – גלילי לבה שנקרשו בתוך צינור ההזנה בתום ההתפרצות. הכיפות עשויות להתמוטט בשלב מאוחר יותר, התמוטטות שיוצרת זרימה של אפר ופצצות געשיות.

התפרצות געשית - מדד התפרצות געשית - פלה

הר פלה מייצר התפרצויות חזקות והרסניות המרסקות את מרכז הר הגעש לרסיסים ומלוות בענני גזים וזרמים פירוקלסטיים הרסניים. זרמים כאלה גלשו מפלה במהלך התפרצותו בשנת 1902 והרסו את העיר סן-פייר. בהתפרצות זו נהרגו 30,000 בני אדם, רובם בסן פייר. רק שלושה מתושבי העיר שרדו את ההתפרצות, אחד מהם אסיר בצינוק. לאחר מכן התרוממה "מחט פלה" - פקק געשי גלילי ברוחב של 100 - 150 מ' ובאורך של כ-300 מ', שנוצר ממאגמה קרושה שנותרה בצינור ההזנה לאחר ההתפרצות.

התפרצות געשית - מדד התפרצות געשית - סנטיאגואיטו

מחזור התפרצות פלאני מסתיים לאחר מספר שנים, אך במקרים אחדים עשוי להימשך עשרות שנים, כמו במקרה של סנטיאגואיטו (Santiaguito), שלוחה פעילה של הר הגעש סנטה מריה בגואטמלה. התפרצות הר הגעש סנטה מריה באוקטובר 1902 היא אחת מההתפרצויות העזות ביותר שאירעו במאות השנים האחרונות. אין מידע רב על התפרצויות קודמות שלו, מאחר שתיעוד ההתפרצויות באזור החל רק לפני כ-500 שנה. התעוררותו של הר הגעש סנטה מריה לוותה ברעידות אדמה שהחלו עוד בינואר של אותה שנה. ההתפרצות החלה ב-24 באוקטובר 1902, נמשכה יומיים, ולוותה בהתפוצצויות עזות ובפליטה של 5.5 ק"מ מעוקבים של מאגמה. פומיס שנוצר בהתפרצות נשר על שטח של 273 אלף קמ"ר והאפר הגעשי הגיע עד לסן פרנסיסקו, מרחק כ-4,000 ק"מ מההר. ההתפרצות קרעה את רוב המדרון הדרום-מערבי של ההר, והותירה קלדרה משופעת בקוטר של כקילומטר אחד ובעומק של 300 מ'. מאחר שההר לא היה פעיל במשך תקופה ארוכה, לא ניתנו התראות לפני התפרצותו, וכתוצאה מכך נהרגו לפחות 5,000 בני אדם במהלך ההתפרצות, ורבים נוספים מתו ממלריה שהתפרצה מיד לאחר מכן. ההתפרצות של 1902 לוותה בשני עשורים שקטים, וב-1922 חלה התפרצות עזה נוספת, כאשר כיפת הלבה שהתרוממה בקלדרה שנוצרה בהתפרצות של 1902 נבקעה. כיפת הלבה קיבלה את השם סנטיאגואיטו, ומאז 1922 נוצרו בה כמה לועות משנה שחלקם עדיין פעיל. רוב פעילותו של סנטיאגואיטו מתונה, אם כי מדי פעם מתרחשות בו התפוצצויות.

התפרצות געשית - מדד התפרצות געשית - נתונים כמותיים

עוצמה (VEI): ‏3-5

גובה עמוד התפרצות: 10 - 25 ק"מ

נפח טפרה: 10⁷ עד 10⁹ מ"ק

תדירות: 10-100 שנים

התפרצות געשית - מדד התפרצות געשית - התפרצות פליניאנית

 

לסוג התפרצות זה ישנם שני שמות מקובלים:

התפרצות פליניאנית – על שמו של פליניוס הצעיר, שתיעד במכתביו את התפרצות וזוב בשנת 79.

התפרצות וזוביאנית – על שמו של הר הגעש וזוב.

 

התפרצות פליניאנית היא אלימה במיוחד. בהתפרצות זו מעורבת מאגמה עשירה בסיליקה ובגז היוצרת סילוני פרץ ממושכים. סילונים אלה בונים עמוד התפרצות גבוה מאוד והם מרוקנים את צינור ההזנה, ואף יש ביכולתם לקורעו. עמוד ההתפרצות עשוי להגיע עד לסטרטוספירה ולהינשא במשך שעות רבות. בעמוד ההתפרצות נוצרים ברקים כתוצאה מחשמל סטטי, מה שמגביר את המראה האלים של התפרצויות אלה.

 

מאפיינים נוספים של התפרצות מסוג זה הם פליטת כמות רבה של פומיס, התפוצצויות סוערות, ופליטה סוערת וממושכת של לבה וכמויות גדולות של אפר, אבק וגז. התמוטטות עמוד ההתפרצות יוצרת נחשולים פירוקלסטיים כבדים וחמים בטמפרטורה של מאות מעלות צלזיוס, הזורמים במורד ההר במהירות גבוהה מאוד. כמות גדולה של אפר געשי מהתפרצות וזוב בשנת 79 קברה את הערים פומפיי והרקולנאום. ישנן תקופות שקטות שאין בהן התפרצויות כלל ובמהלכן נסתם צינור ההזנה.

 

התפרצויות קצרות עשויות להסתיים תוך פחות מיממה, אך התפרצויות ארוכות עשויות לארוך ימים, שבועות ואף חודשים. ההתפרצויות הארוכות מתחילות בפליטת ענני אפר געשי, קולות פיצוץ עזים וזרמים פירוקלסטיים. כמות המאגמה הנפלטת גדולה מאוד ועשויה לגרום להתמוטטות ההר וליצירת קלדרה. האפר והסלעים הנפלטים בהתפרצות מצטברים בשכבות על פני שטח נרחב.

התפרצות געשית - מדד התפרצות געשית - התפרצות וזוב בשנת 79

בצהרי 24 באוגוסט 79 החלה בווזוב התפרצות סוערת, שתועדה על ידי פליניוס הצעיר, אחיינו של פליניוס הזקן שנהרג באותה התפרצות. בשני מכתבים שכתב להיסטוריון הרומי טקיטוס, תיאר פליניוס את ההתפרצות משלביה הראשונים. תשומת לבו לפרטים והדיוק הרב בתיאור ההתפרצות הביאו לכך שוולקנולוגים מודרניים אימצו את תיאוריו כמאפיינים סוג זה של התפרצות, ואף קראוה על שמו.

 

ההתפרצות החלה בפליטת אפר, פומיס וטוף מלועו של ההר לגובה רב.

 

הסלעים והאפר הגעשי נעו עם הרוחות לכיוון דרום-מזרח, כשהם מכסים בנפלם את העיר פומפיי וסביבתה, תוך שחרור גזים רעילים – בעיקר תרכובות גופרית – לאוויר מפרץ נאפולי. האפר הגעשי שנפלט לאוויר גרם לאפלה באזור בשעות היום. במהלך הלילה התמוטט עמוד ההתפרצות. החומר הגעשי החל ליפול על ההר ויצר נחשולים פירוקלסטים עזים שירדו במהירות של כ-150 קמ"ש במורד ההר והצטברו לשכבה בעובי של 20 מטרים.

התפרצות געשית - מדד התפרצות געשית - התפרצויות פליניאניות נוספות

 

האלף החמישי לפני הספירה – הר מזאמה שבהתמוטטות תא המאגמה מתחתיו נוצרה הקלדרה בה שוכן כיום אגם קרייטר לייק (crater lake), ארצות הברית

המאה ה-17 לפני הספירה – סנטוריני, יוון

1667 ו-1739 – הר טרומאה (Tarumea), יפן

1815 – טמבורה, אינדונזיה

1883 – קרקטואה, אינדונזיה

1886 – הר טרוורה (mount tarawera), ניו זילנד

1980 – הר סנט הלנס, ארצות הברית

התפרצות געשית - מדד התפרצות געשית - נתונים כמותיים

עוצמה (VEI): ‏5-8

גובה עמוד התפרצות: יותר מ-25 ק"מ

נפח טפרה: 10⁹ עד 10¹² מ"ק

תדירות: 50-10,000 שנים

התפרצות געשית - מדד התפרצות געשית - התפרצות פריאטית

 

 

התפרצות פְרִיאַטִית (מיוונית פריאר (φρέαp) – מעיין או באר), הקרויה גם התפרצות אולטראוולקנית, מתרחשת כאשר מאגמה עולה באה במגע עם מי תהום או עם מים עיליים (ים, אגם או קרחון). החום הרב של המגמה (בין 600°C ל-C‏1,170°) גורם להתאדות מהירה של המים, ההופכים לקיטור בלחץ גבוה ועקב כך נגרמת התפוצצות הכוללת פליטה של קיטור, מים, אפר, סלעים ופצצות געשיות. בהר סנט הלנס קדמו מאות התפוצצויות פריאטיות להתפרצות הפליניאנית של הר הגעש בשנת 1980. מאורעות גאותרמיים סוערים פחות יכולים להוביל ליצירת הרי געש של בוץ. ב-1949 תיאר הוולקנולוג האמריקני תומאס ג'אגר פעילות זו כ"התפרצות קיטור-התפוצצות".

 

התפרצויות פריאטיות כוללות, בדרך כלל, קיטור ושברי סלעים, ואינן כוללות פליטת לבה. השברים המועפים יכולים להיות בדרגות חום שונות, קרים, חמים או לוהטים. התפרצויות אלו יוצרות לעתים לוע געשי המכונה מאר. בהתפרצויות פריאטיות עשויים להיפלט גם גזים כדוגמת פחמן דו-חמצני או מימן גופרתי. הראשון יכול לגרום לחנק בריכוזים משמעותיים, והשני הוא גז רעיל. ב-1979 גרמה התפרצות פריאטית למותם של 149 אנשים באי ג'אווה, שמרביתם מתו מהגזים הרעילים.

 

משערים כי התפרצות הר הגעש בארכיפלג קרקטואה ב-1883, שהשמידה את רוב האי הגעשי ויצרה את הרעשים החזקים ביותר בהיסטוריה האנושית הכתובה, הייתה אירוע פריאטי. להר הגעש קילוואה שבהוואי ישנה היסטוריה ארוכה של התפוצצויות פריאטיות: בשנת 1924 העיפה התפרצות פריאטית סלעים במשקל של כ-8 טון למרחק של קילומטר אחד. דוגמאות נוספות להתפרצויות פריאטיות כוללות את התפרצות הר הגעש טאאל (Taal) בפיליפינים ב-1965, והתפרצות הר הגעש טרומאה (Tarumae) ביפן ב-1982.

התפרצות געשית - מדד התפרצות געשית - התפרצות פריאטו-מגמטית

התפרצות פריאטו-מגמטית היא שילוב של התפרצות פריאטית והתפרצות מגמטית. התפרצויות אלה הן תוצאה של התחממות מיידית של מים במפגש עם מאגמה, היוצרת קיטור בלחץ גבוה. לבד מן החומרים הנפלטים בהתפרצות פריאטית נפלטת בהתפרצות זו גם לבה. תוצרי ההתפרצות בדרך-כלל קטנים יותר מאשר בהתפרצות מגמטית, זאת בשל הפרשי הטמפרטורות המרסקים אותם לחלקים קטנים יותר.

 

התפרצות פריאטו-מגמטית יוצרת שני סוגי מבנים הנובעים מהמפגש המתפוצץ בין מאגמה למים:

טבעות טוף – טבעת השקעה של טפרה. טבעות הטוף מקיפות לוע רחב, שבדרך-כלל נמוך מסביבתו. הטפרה משוכבת כפי שנפלה ואינה מרובדת כהלכה, ונחשבת לאיגנימבריט (טוף מולחם) או לתוצאה של זרם פירוקלסטי צפוף. טבעות הטוף נוצרות לרוב באגמים, חופים, ביצות או באזורים עשירים במי תהום.

חרוטי טוף – חרוטים תלולים בעלי לוע רחב וקרקעית שטוחה, הנוצרים על ידי השקעה מהירה של טפרה. החרוטים נחשבים גרסה גבוהה יותר של טבעות הטוף. יש הסבורים כי חרוטי הטוף נוצרים מעל דיאטרם (צינור געשי שנוצר בהתפוצצות) כתוצאה מהתפשטות אלימה של גז מגמטי. חרוט הנוצר כתוצאה מהתפשטות קיטור נקרא מאר

התפרצות געשית - מדד התפרצות געשית - ההתפרצות המינואית של סנטוריני

סנטוריני הוא ארכיפלג, חלק מהאיים הקיקלאדיים בדרום הים האגאי. במהלך המאה ה-17 לפנה"ס אירעה בו התפרצות בעוצמה רבה, המוערכת בעוצמה VEI 6-7. התפרצות זו נחשבת כמי שאחראית להכחדת התרבות המינואית, שמרכזה היה בכרתים הסמוכה, ויש המשערים שהיא המקור לאגדת אטלנטיס.

 

ההתפרצות הייתה פליניאנית, ושניים מארבעת שלביה היו פריאטו-מגמטיים.

 

איי סנטוריני מקיפים לגונה מרכזית שעומקה כ-400 מטר, שהיא למעשה קלדרה – לוע געשי שנפער בעקבות אותה התפרצות.

התפרצות געשית - מדד התפרצות געשית - פינטובו, 1991

התפרצותו של פינטובו באי לוזון שבפיליפינים, לאחר כ-500 שנה בהן היה רדום, לא הייתה אירוע בודד אלא סדרה של אירועים שהחלו כמה חודשים קודם לכן ברעידת אדמה בעוצמה של 7.8 בסולם ריכטר שמוקדה כ-100 ק"מ צפונית-מזרחית להר הגעש, בפליטת ענני קיטור ובסדרה של רעידות אדמה בעוצמה גוברת והולכת במשך שבועיים. ההתפרצויות המקדימות החלו בראשית אפריל 1991, אז התעורר ההר בפליטת קיטור ואפר סמוך לפסגה.

 

בשבועות הבאים חלה סדרה של התפרצויות קטנות שהטילו אפר על אזורים סמוכים והיו מלוות במאות רעידות אדמה קטנות בכל יום. פעילות ההר הלכה וגברה בחודשים אפריל ומאי, ומדידה יומית הראתה עליה מהירה בפליטה של דו-תחמוצת הגופרית, שירדה באופן משמעותי בסוף מאי. התפרצויות מקדימות אלה היו פריאטו-מגמטיות. בתחילת יוני החלה פליטת המאגמה, ובמהלך החודש אירעו התפוצצויות נוספות שלוו בזרמים פירוקלסטיים במורד ההר ובעמקי הנהרות היוצאים ממנו. התפרצות השיא חלה באמצע החודש והיא לוותה ברעידות אדמה ובעמוד התפרצות שהגיע לגובה של כ-34 ק"מ.

 

הטייפון "יוניה" הוריד גשמים שהתערבבו באפר הגעשי ויצרו להארים סוערים. עוצמת התפרצות זו דורגה כ-VEI 6.

התפרצות געשית - מדד התפרצות געשית - התפרצות תת-ימית

רוב ההתפרצויות הגעשיות בכדור הארץ מתרחשות בקרקעית האוקיינוסים, והן אחראיות למרבית פליטת המאגמה על-פני כדור הארץ. רק מעט מהן תועד מפאת הקושי לנטר הרי געש תת-ימיים מאחר שמרבית ההתפרצויות התת-ימיות מתרחשות לרוב ברכסים מרכז אוקייניים, אזורים תת-ימיים הרריים שבמרכזם בקע ממנו עולה מאגמה ויוצרת קרום אוקייני חדש.

 

עדיין לא ידוע רבות על מקומם של הרי געש תת-ימיים רבים ועל פעילותם, אך קיימות הערכות שכ-20 הרי געש מתפרצים מדי שנה לאורך הרכס, ושכ-2.5 ק"מ רבועים של קרקעית חדשה נוצרת כתוצאה מהתפרצויות אלה.

נוכחות מים עשויה לשנות את מאפייני ההתפרצות הגעשית. למשל, מוליכות החום הגבוהה של המים גורמת למאגמה להפוך לזכוכית געשית מהר יותר מאשר בהתפרצויות יבשתיות. הלבה הנוצרת בהתפרצויות תת-ימיות שונה מלבה יבשתית. במגע עם מים נוצר קרום מסביב ללבה. לבה ממשיכה לזרום לתוך הקרום, מבקעת אותו ויוצרת סביבה קרום חדש. בתהליך זה נוצרים שני מבנים אופייניים:

בזלת כרים או "לבת כרים" (pillow lava) – מבנה בזלתי הדומה לכרים ובנוי מגבישים זעירים במעטה זכוכיתי.

"ברקציית כרים" – שברי לבה קרושה המאוחדים במבנה "כרים".

התפרצות געשית - מדד התפרצות געשית - קולומבו

בשנת 1650 התגלה בים האגאי הר הגעש התת-ימי קולומבו (Kolumbo) הנמצא קילומטרים ספורים צפונית-מזרחית לסנטוריני. גילוי זה נבע מהתפרצות ששלחה זרם פירוקלסטי ופומיס על פני הים לעבר חופי סנטוריני.

 

קולומבו התמוטט לקלדרה ששוליה נמצאים בעומק של 10 מ' מתחת לפני הים, והתמוטטותו יצרה גלי צונמי שזרעו הרס באיים במרחק 150 ק"מ ממנו.

התפרצות געשית - מדד התפרצות געשית - התפרצות סירטסיינית

התפרצות סירטסיינית מתארת התפרצות פריאטו-מגמטית המתרחשת בים רדוד או באגם, ומלווה בפליטת קיטור ומאגמה. מאפיין מיוחד להתפרצות זו הוא "עלעלי" אפר געשי (cupressoid ash), הנוצרים כאשר אפר חודר את שכבת המים ופורץ ברצועות דקות, כעלי ברוש. התפרצות מסוג זה נקראת על שם האי הגעשי סירטסיי באיסלנד, "האי של סירטיר" – במיתולוגיה הנורדית: אל, מנהיגם של ענקי האש מהדרום ושליט מוספלהיים (Muspelheim), עולמם של ענקי האש.

התפרצות געשית - מדד התפרצות געשית - סירטסיי

התפרצות סירטסיי היא אחת מההתפרצויות הממושכות בהיסטוריה של איסלנד והיא אירעה בשנים 1963-1967. כמה אירועים בישרו את תחילתה:

 

שבוע קודם לכן רשם סייסמוגרף ברייקיאוויק רעידות חלשות שמקורן לא היה ידוע; יומיים קודם להתפרצות מצא כלי שיט שעסק במחקר ימי כי מי הים באזור חמים מהרגיל; בו בזמן הבחינו תושבים במרחק 80 קילומטרים בריח של מימן גופרתי. איש לא חיבר בין הדברים וההתפרצות לא נחזתה מראש, אם כי מניחים שההתפרצות החלה ימים אחדים קודם לכן בעומק של 130 מ' בקרקעית הים, בצפון הרכס המרכז-אטלנטי.

הסימן הראשון להתפרצות בבוקר 14 בנובמבר 1963 היה ענן שחור שנראה על ידי דייגים. משהתקרבה ספינתם למקום התברר כי הענן עולה מקרקעית הים. זמן קצר אחר-כך התפרץ מהאוקיינוס עמוד שחור של אפר וגזים, וכמויות אדירות של לבה מותכת באו במגע עם מי האוקיינוס הקרים. המים הגועשים כיסו את הסלע הלוהט, אבל הלבה המשיכה להיערם ולהתמצק.

 

תהליך זה נמשך חודשים ארוכים ולווה בהתפרצויות פריאטיות שנבעו מחדירת מים לסדקים, בהן הועפו סלעים למרחק של קילומטר מהאי והתרוממו עמודי אפר לגובה של 10 ק"מ. ממדיו ההולכים וגדלים של האי שוב לא איפשרו למי הים להגיע אל הסדקים, והפעילות הגעשית שככה. בשלב זה תפסו מעיינות לבה וזרמי לבה את מקומם של הפיצוצים העזים. פעילות זו הביאה ליצירה של שכבת סלע קשה מעל ערימת הסלעים הרופפים, וזו מנעה מהאי להישטף במהירות. ההתפרצויות לא חדלו אלא ב-5 ביוני 1967. שלושה איים נוספים נבנו במהלך ההתפרצויות אך נשחקו על ידי הגלים ונעלמו. לעומתם זכה סירטסיי לתוספת של לבה שהאטה את הבליה.

התפרצות געשית - מדד התפרצות געשית - התפרצות תת-קרחונית

 

התפרצות תת-קרחונית מתרחשת מתחת לקרחונים או מתחת לשכבות עבות של קרח. המאפיינים העיקריים את סוג ההתפרצות הזה הם שיטפונות (מרוצת קרחון) המהווים סכנה, והסלעים הנוצרים בה: בזלת כרים והיאלוקלסטיט.

התפרצויות תת-קרחוניות עשויות ליצור הר געש תת-ימי הנקרא טויה (tuya), הרי געש שטוחי-פסגה. ניתן לזהות טויות על-פי הסטרטיגרפיה שלהם המתאפיינת בשכבת יסוד של בזלת כרים שמעליה מונחות שכבה של היאלוקלסטיט ושכבה של טוף, כל אלה מחופים בזרמי לבה. כאשר הר הגעש מגיח מבעד לקרח פורצת לבה היוצרת את שכבת החיפוי של הטויה.

 

התרמודינמיקה של התפרצויות תת-קרחוניות אינה מובנת עד תומה. מחקרים בודדים מצביעים על כך שחום רב נותר בלבה הפורצת, וכך נפח של מאגמה מספיק להמס נפח גדול פי 10 של קרח. עם זאת, המהירות בה נמס הקרח אינה מוסברת, ובהתפרצויות שנחקרו קצב ההמסה היה גבוה מן הקצב החזוי.

התפרצות געשית - מדד התפרצות געשית - התפרצות משוערת באנטארקטיקה

גרימסווטן (Grímsvötn) באיסלנד הוא הר געש תת-קרחוני פעיל, שבלועו נקוו אגמי לוע. הר הגעש נמצא בקצהו הצפוני של קרחון ואטנייקול (Vatnajökull) ולו מערכת סדקים הנמתחת מצפון לדרום. הר הגעש לאקי הוא תוצר של מערכת סדקים זו. רוב התפרצויותיו של גרימסווטן הן תת-קרחוניות, והאחרונה בהן התרחשה בשנת 2011. התפרצות נוספת אירעה בשנת 1998, אולם זו לא חרגה מגובה פני הים. קדמה לה התפרצות בנובמבר 1996, שבמהלכה התרוממה כמות מים עצומה מאגמי הלוע, הרסה גשר בדרום הכביש הטבעתי המקיף את איסלנד, סחפה שני גשרים סמוכים וניתקה את דרום איסלנד מחלקיו האחרים של האי.

התפרצות געשית - מדד התפרצות געשית - גרימסווטן

גרימסווטן (Grímsvötn) באיסלנד הוא הר געש תת-קרחוני פעיל, שבלועו נקוו אגמי לוע. הר הגעש נמצא בקצהו הצפוני של קרחון ואטנייקול (Vatnajökull) ולו מערכת סדקים הנמתחת מצפון לדרום. הר הגעש לאקי הוא תוצר של מערכת סדקים זו. רוב התפרצויותיו של גרימסווטן הן תת-קרחוניות, והאחרונה בהן התרחשה בשנת 2011. התפרצות נוספת אירעה בשנת 1998, אולם זו לא חרגה מגובה פני הים. קדמה לה התפרצות בנובמבר 1996, שבמהלכה התרוממה כמות מים עצומה מאגמי הלוע, הרסה גשר בדרום הכביש הטבעתי המקיף את איסלנד, סחפה שני גשרים סמוכים וניתקה את דרום איסלנד מחלקיו האחרים של האי.

התפרצות געשית - מדד התפרצות געשית - התפרצויות תת-קרחוניות נוספות

ברדרבונגה (Bárðarbunga) באיסלנד

קטלה (Katla) באיסלנד, שהתפרץ בעוצמה ב-1918 וההתפרצות האחרונה שלו – חלשה יותר – התרחשה ב-1955

טורפייקול (Torfajökull) באיסלנד – התפרצותו האחרונה התרחשה ב-1477

לאוטארו (Lautaro) בפטגוניה הצ'ילאנית

סוליפולי (Sollipulli) בצ'ילה

אייאפיאטלאייקוטל, איסלנד, אפריל 2010