Ville et udbrud i Melbourne virkelig matche Hawaiis vulkaner? Her er beviserne

Spektakulære billeder af nylige vulkanudbrud på Hawaii er lidt nedslående - især i betragtning af nyhedsrapporter, der tyder på, at der er en sovende vulkan under Melbourne, der kan vågne og bryde ud når som helst.

At forstå de geologiske forskelle mellem Melbourne og Hawaii er virkelig nyttigt for at finde ud af, hvordan vi kan holde øje med fremtidige risici i Australien.

The Newer Volcanics Province

Victoria og South Australia er vært for et aktivt vulkanfelt, kaldet Newer Volcanics Province (NVP). Dette er ikke en enkelt vulkan med et stort enkelt kammer af smeltet sten (magma) - det almindelige billede af en vulkan - men et udbredt felt af flere små vulkaner, hver med et lille volumen magma.

Melbourne ligger i den østlige ende af NVP, og de seneste udbrud i dette område fandt sted for over en million år siden.

Mt Gambier i det sydøstlige South Australia repræsenterer den vestlige rand af vulkanfeltet og det seneste udbrud - kun 5, 000 år siden.

Mellem Melbourne og Mt Gambier er der mere end 400 små vulkaner, der brød ud over en periode på 6 millioner år.

NVP var mest aktiv mellem 4,5 millioner til 5, 000 år siden og vulkanologer anser feltet for stadig at være "aktivt" med potentiale for fremtidige udbrud.

Vi ved ikke, hvornår det næste udbrud finder sted.

NVP er placeret inden for en tektonisk plade – og ikke langs en pladekant som Ring of Fire-vulkanerne (f.eks. Mt Agung på Bali).

Tektoniske plader er store stenplader, der består af jordskorpen og den øverste del af kappen (litosfæren), som danner jordens ydre skal, og bevæger sig langsomt rundt i forhold til hinanden.

Vulkaner virker på forskellige måder

Mens Kilauea-vulkanen på Hawaii også er placeret inden for en tektonisk plade, det har flere vigtige forskelle med NVP i det sydøstlige Australien.

Magma kilde og volumen

Mens Hawaii henter store mængder magma dybt inde i Jorden, NVP modtager kun små mængder magma fra lige under jordskorpen.

Det er værd at bemærke her, at sammensætningen af ​​magma er ens begge steder, med både udbrydende løbende basalt – en type sten med lavt indhold af silica, og højt indhold af jern og magnesium.

Vi formoder, at i Australiens NVP, magma kan bevæge sig meget hurtigt fra sin kilde til overfladen (på en tidsskala af dage). Dette kan bringe stenfragmenter af kappen (xenolitter) til overfladen, da magmaen bevæger sig for hurtigt til, at de kan smelte.

Udbrudsfrekvens

Hawaii-vulkaner kan gå i udbrud adskillige gange, men NVP-vulkaner er stort set monogenetiske - dvs. hver kun udbryder én gang eller over en begrænset periode.

Skorpetykkelse

Hawaii ligger på den oceaniske skorpe på Stillehavets tektoniske plade, som er et tyndt (omkring 7 km) lag af materiale, der er tæt og rigt på jern. Magmaen kan ret nemt stige gennem denne skorpe.

I modsætning, NVP er placeret på kontinental skorpe, som er meget tykkere (ca. 30 km), rigere på silica og meget mindre tæt. Magma har meget sværere ved at rejse gennem denne slags materiale.

Vand tilføjer fare

Eksplosiviteten af ​​et vulkanudbrud kan afhænge af tilgængeligheden af ​​vand.

"Tørre" udbrud – hvor magma har ringe eller ingen interaktion med grundvand eller vand på jordens overflade – producerer typisk mildt eksplosive udbrud såsom lavabrandfontæner, byger af lavafragmenter og lavastrømme.

Den mest eksplosive, der dannes farlige udbrud, hvor stigende magma interagerer med grundvandet, overfladevand eller havvand. Disse "våde", (phreatomagmatiske) udbrud kan give dødelige, hurtigt bevægende, jordnære strømme af gas og vulkansk materiale - kaldet pyroklastiske bølger, og sende rigelig fin vulkansk aske ud i atmosfæren.

Det australske Mt Gambier-udbrud 5, 000 år siden var et "vådt" udbrud, og havde et vulkansk eksplosivitetsindeks på 4 på en skala fra 0-8 (hvor 0 repræsenterer et lavaudbrud, 1 en spektakulær lava "ild" springvand som for nylig set på Hawaii, og 8 repræsenterer et katastrofalt eksplosivt superudbrud).

Den medfølgende askesøjle anslås at have nået 5 km til 10 km op i atmosfæren.

På Hawaii er eksplosive udbrud sjældnere, fordi magmaen har et lavt gasindhold, og grundvandsmagasinerne ikke er så store som i NVP. Imidlertid, når lava flyder ud i havet er der ofte phreatiske eller dampeksplosioner, som kan være farlige for nærliggende tilskuere.

Der er meget, vi ikke ved

En anden vigtig faktor er, hvordan vi holder øje med vulkanrisikoen på de to steder. Kilauea på Hawaii er ekstremt godt overvåget, og sporing af magma, der bevæger sig under jorden, har hjulpet med at forudsige udbrud.

I modsætning, NVP er mindre godt overvåget, sandsynligvis fordi der ikke er nogen nuværende vulkansk aktivitet, og det er en kæmpe region.

Imidlertid, advarselstegn på et udbrud vil sandsynligvis være de samme i NVP som dem på Hawaii - små jordskælv, mindre løft og/eller nedsynkning af jorden, ændringer i jordens temperatur og gas eller damp, der stiger op af jorden.

Også, baseret på nuværende viden om NVP, der er ikke noget klart udbrudsmønster, vi kan bruge til at forsøge at forudsige, hvornår eller hvor det næste udbrud vil være.

Hvis NVP skulle bryde ud, betydelige indvirkninger på vores liv vil sandsynligvis forekomme. Disse kan omfatte:

• lukningen af ​​omkringliggende veje af lavastrømme og askenedfald
• vulkansk aske og sten laster tagene på lokale bygninger
• forurening af vandreservoirer med aske
• skader på maskiner og el-infrastruktur ved at infiltrere aske-åndedrætsproblemer for personer med tendens til astma, og
• forstyrrelse af lufttrafikken på tværs af det sydøstlige Australien på grund af drivende askeskyer drevet af fremherskende sydvestlige vinde.

Yderligere videnskabelig forskning er påkrævet i aktive vulkanske felter såsom NVP for at vide, hvor hurtigt magma bevæger sig fra sin kilde til overfladen, hvor meget advarsel vi kan have før et udbrud, og hvor længe et udbrud og dets påvirkninger kan vare.

Denne artikel blev oprindeligt publiceret på The Conversation. Læs den originale artikel.