2.3. Ασπιδόμορφα ηφαίστεια

Τα ασπιδόμορφα ηφαίστεια (shield volcanoes) έχουν χαμηλό ανάγλυφο και πλατιά βάση με διάμετρο που κυμαίνεται από μερικά km έως πάνω από 100 km (πχ. ηφαίστειο Mauna Loa, Χαβάη). Το ύψος τους είναι περίπου το 1/20 του πλάτους. Οι κατώτερες πλευρές είναι συνήθως ομαλές (2-3 μοίρες), όμως  προχωρώντας προς την κορυφή οι μεσαίες πλευρές είναι πιο απότομες (~10 μοίρες) και στην κορυφή το οικοδόμημα γίνεται επίπεδο. Δηλαδή, η μορφή των ασπιδόμορφων ηφαιστείων είναι κυρτή προς τα πάνω.

Αυτό το πλατύ σχήμα οφείλεται στην έκχυση ρευστής (χαμηλού ιξώδους) βασαλτικής λάβας (basaltic lava), η οποία, μετά την έξοδό της από τον κρατήρα του ηφαιστείου, απλώνεται πλευρικά. Αντίθετα, οι άλλοι δύο τύποι ηφαιστείων έχουν απότομο κωνικό σχήμα που οφείλεται στην κατακόρυφη πτώση και συγκέντρωση υλικών τέφρας πέριξ του ηφαιστειακού πόρου (κώνοι σκωριών) και έκχυση και συγκέντρωση παχύρρευστης λάβας και τέφρας γύρω από τον ηφαιστειακό πόρο (στρωματοηφαίστεια).


Ασπιδόμορφο ηφαίστειο.
 

 

Τα ασπιδόμορφα ηφαίστεια Mauna Kea (αριστερά) and Mauna Loa (δεξιά). Βρίσκονται στο νησί της Χαβάης και είναι τα μεγαλύτερα ενεργά ηφαίστεια της Γης. Έχουν ύψος 4000 m πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας και 9000 m πάνω από τον ωκεάνιο πυθμένα. Photo: Siebert L.

Το ασπιδόμορφο ηφαίστειο Skjaldbreidur (Ισλανδία). Είναι το κλασικότερο από τα πολλά μικρά ασπιδόμορφα ηφαίστεια της Ισλανδίας που δημιουργήθηκαν κατά μήκος ζωνών διάρρηξης στην περιοχή όπου η μεσοωκεάνια ράχη του Ατλαντικού βρίσκεται πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας. Έχει ηλικία 9500 έτη και σχηματίστηκε από μία μοναδική έκρηξη με μεγάλη διάρκεια που παρήγαγε 17 κυβικά km βασαλτικής λάβας. Photo: Edwards B.

Το ασπιδόμορφο ηφαίστειο Fernandina (νησιά Galapagos). Εμφανίζει χαρακτηριστικό σχήμα σαν ανάποδη κούπα, τυπικό των ηφαιστείων των νησιών Galapagos. Οι πλευρές στα χαμηλά είναι ομαλές ένω στα ψηλά απότομες. Η κορυφή είναι επίπεδη και έχει μεγάλη καλδέρα. Photo: Wood C.

 

Κατακόρυφες τομές στα ασπιδόμορφα ηφαίστεια αποκαλύπτουν ότι αποτελούνται από πολυάριθμες λεπτές ροές βασαλτικής λάβας τύπου pahoehoe, με πάχος συνήθως <1 m. Τα πυροκλαστικά υλικά είναι πολύ λίγα (<1%) και έχουν πολύ περιορισμένη διασπορά. Προέρχονται κυρίως από πλευρικές εκρήξεις που προέρχονται από παρασιτικούς κώνους ή πιο σπάνια από τοπικές υδροηφαιστειακές εκρήξεις.

 

Τομή των πλευρών ενός ασπιδόμορφου ηφαιστείου (Σαουδική Αραβία). Διακρίνονται πολυάριθμες λεπτές ροές λάβας τύπου pahoehoe (< 0.5 m). Photo: Camp V.

Τα τοιχώματα της καλδέρας της Σαντορίνης αποκαλύπτουν τομή του ασπιδόμορφου ηφαιστείου του Σκάρου όπου διακρίνονται τα αλλεπάλληλα ρεύματα βασαλτικής έως ανδεσιτικής σύστασης. Photo: Σολδάτος Τ.

 

Το ηφαίστειο Mauna Loa στο νησί της Χαβάης είναι το μεγαλύτερο ασπιδόμορφο ηφαίστειο του κόσμου. Υψώνεται 4.000 m πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας και 9.000 m πάνω από τον ωκεάνιο πυθμένα. Έχει επίμηκες σχήμα, το οποίο δημιουργήθηκε από επανειλημμένες εκρήξεις λεπτόρρευστων βασαλτικών λαβών που εκχύθηκαν από ρωγμές κατά μήκος ζωνών διάρρηξης. Το 90% της επιφάνειάς του αποτελείται από λάβες ηλικίας έως 4.000 ετών. Από τις αρχές του 1800 εξερράγη 35 φορές με τελευταία φορά το 1984.

 

Δορυφορική φωτογραφία του της Χαβάης όπου διακρίνεται το μεγάλο ασπιδόμορφο ηφαίστειο Mauna Loa καθώς και τα ηφαίστεια Mauna Kea και Kilauea. Photo:

Ο κεντρικός κρατήρας του ασπιδόμορφου ηφαιστείου Mauna Loa με την καλδέρα Mokuaweoweo. Διακρίνεται η ζώνη διάρρηξης απ΄όπου εξέρχεται η βασαλτική λάβα. Photo: NASA.

Το ασπιδόμορφο ηφαίστειο Mauna Loa. Διακρίνεται η καλδέρα Mokuaweoweo στην κορυφή του. Το επίμηκες σχήμα του οφείλεται σε επανειλημμένες εκρήξεις βασαλτικών λαβών που εκχύθηκαν από ρωγμές κατά μήκος της ζώνης διάρρηξης που εκτείνεται δεξιά και αριστερά από την καλδέρα. Photo: NASA.

     

Το ασπιδόμορφο ηφαίστειο Mauna Loa. Photo: Little D.

Το ασπιδόμορφο ηφαίστειο Mauna Loa καλυμμένο από χιόνι. Photo: Fiske R.

Ο κρατήρας Lua Poholo στο ηφαίστειο Mauna Loa, όπου διακρίνονται οι αλλεπάλληλες λεπτές ροές βασαλτικής λάβας. Photo: Kimberly P.

 

Τα ασπιδόμορφα ηφαίστεια δημιουργούνται από εκρήξεις τύπου Χαβάης. Εντούτοις, η ηφαιστειακή τους δράση ποικίλει και αυτό αντικατοπτρίζεται στη μορφολογία και το μέγεθός τους. Έτσι, τα ασπιδόμορφα ηφαίστεια της Ισλανδίας έχουν τέλεια συμμετρία και μικρό μέγεθος (~15 km3), ενώ αντίθετα τα ασπιδόμορφα ηφαίστεια της Χαβάης είναι επιμήκη και έχουν τεράστιο μέγεθος (χιλιάδες km3). Οι διαφορές αυτές οφείλονται στο ότι, στα ηφαίστεια της Ισλανδίας οι εκρήξεις είναι σποραδικές και εκχύνουν μικρές ποσότητες λάβας από εντοπισμένους πόρους, ενώ στα ηφαίστεια της Χαβάης οι εκρήξεις είναι επαναλαμβανόμενες και εκχύνουν τεράστιες ποσότητες λάβας κατά μήκος ρηξιγενών ζωνών.

Ακόμη πιο διαφορετικά είναι τα ασπιδόμορφα ηφαίστεια των νησιών Galapagos, που φαίνονται παρακάτω. Τα νησιά Galapagos βρίσκονται 1200 km στον ανατολικό Ειρηνικό ωκεανό και το όνομά τους είναι συνδεδεμένο με το Δαρβίνο, ο οποίος μελετώντας την πανίδα τους έθεσε τις βάσεις για τη θεωρία της εξέλιξης των ειδών. Από το 1835 που ο Δαρβίνος επισκέφτηκε τα νησιά υπάρχουν 60 καταγεγραμμένες εκρήξεις στα έξι ασπιδόμορφα ηφαίστεια των νησιών. Αυτά τα ηφαίστεια έχουν απότομες κλίσεις στις μεσαίες πλαγιές (>10 μοίρες) και επίπεδες κορυφές, όπου σχηματίζονται μεγάλες και βαθιές καλδέρες. Τα ηφαιστειακά οικοδομήματα διαμορφώνονται από εκρήξεις που συμβαίνουν κατά μήκος ρωγμών που περιβάλλουν περιφερειακά την καλδέρα και προσδιορίζουν τις θέσεις κατάρρευσης της καλδέρας.

 

Τα ασπιδόμορφα ηφαίστεια των νησιών Galapagos. Διακρίνεται το μεγαλύτερο νησί Isabela με χαρακτηριστικό σχήμα J. Το νησί αποτελείται από ενωμένα ασπιδόμορφα ηφαίστεια που χαρακτηρίζονται από μεγάλες καλδέρες στην κορυφή τους. Photo: NASA.

Τρισδιάστατη εικόνα του ασπιδόμορφου ηφαιστείου Alcedo στο νησί Isabela, όπου διακρίνεται η μεγάλη κυκλική καλδέρα, χαρακτηριστική των ασπιδόμορφων ηφαιστείων των νησιών Galapagos. Η εικόνα λήφθηκε από το διαστημικό λεωφορείο  Endeavor και καλύπτει μία έκταση 75x60 km. Photo: NASA.

Το ασπιδόμορφο ηφαίστειο Wolf. Είναι το υψηλότερο ηφαίστειο των νησιών Galapagos και βρίσκεται στο νησί Isabela. Στην κορυφή έχει μία καλδέρα διαστάσεων 5.5 x 7 km και βάθους 600 m. Η έκρηξή του το 1797 ήταν η πρώτη που καταγράφηκε στα νησιά Galapagos. Photo: Siebert L.

     

Ασπιδόμορφο ηφαίστειο Kilauea (Χαβάη)
Mega Disaster - Volcano: Kilauea (3'-10')
Ασπιδόμορφο ηφαίστειο Sierra Negra (Galapagos, Ισημερινός)
Ασπιδόμορφο ηφαίστειο Sierra Negra (Galapagos, Ισημερινός)