Wulkany
Powierzchnia Ziemi podlega stałym przeobrażeniom. Zazwyczaj ich tempo jest powolne, co powoduje, że prawie ich nie zauważamy. Zdarzają się jednak szybsze zmiany. Określamy je mianem kataklizmu, do których zaliczamy miedzy innymi wybuchy wulkanów.
Zjawiska wulkaniczne (wulkanizm) to ogół zjawisk związanych z wydobywaniem się na powierzchnię ziemi lawy oraz stałych i gazowych produktów erupcji wulkanicznej.
Nazwa "wulkan pochodzi od imienia Vulcanus -rzymskiego boga ognia.
Wulkan jest to miejsce na powierzchni Ziemi, w którym wydobywają się (lub wydobywały) z głębi Ziemi produkty wybuchu wulkanicznego (erupcja). Wulkany występują jako pojedyncze wzniesienia lub tworzą górskie kompleksy wulkaniczne. Wulkan ma kanał (przewód) wulkaniczny, którym dopływają z głębi Ziemi na powierzchnię produkty erupcji (lawa, materiały piroklastyczne, gazy wulkaniczne). Lejkowato rozszerzony wylot kanału nosi nazwę krateru wulkanicznego. Niekiedy przewód wulkaniczny jest rozgałęziony a jego odnogi mogą zasilać kratery pasożytnicze, położone na stokach wulkanu lub u jego podnóży.
Wszystko rozpoczyna się na głębokości kilkunastu, kilkudziesięciu kilometrów w głąb Ziemi, gdzie tworzy się ognisko magmy. Magma jest to gorąca masa, powstająca w wyniku lokalnego topnienia skał (wskutek wzrostu temperatury) w głębi skorupy ziemskiej lub w jej podłożu (w górnym płaszczu Ziemi), zdolna do płynięcia i podnoszenia się ku powierzchni Ziemi. Spowodowane jest to albo wzrostem ciśnienia zawartych w niej gazów, albo przemieszczaniem skorupy ziemskiej powodującym jej wyciskanie z ogniska magmowego. Jest ona upłynnionym stopem krzemianowym, zawierającym oprócz krzemionki, także tlenki glinu, magnezu, żelaza, potasu oraz gazy, np. parę wodną, chlor, dwutlenek węgla, dwutlenek siarki, siarkowodór. Magma wydobywająca się na powierzchnię Ziemi nosi nazwę lawy.
Lawa ze względu na zawartość krzemionki (SiO2) można podzielić na:
kwaśną- zawierającą ponad 80% krzemionki w składzie chemicznym,
obojętną - zawierającą od 50% do 80% krzemionki,
zasadową - zawierającą poniżej 59% krzemionki.
Wydobywająca się lawa z wulkanu przemieszcza się z różną prędkością, zależącą od nachylenia stoku oraz lepkości lawy. Im większe nachylenie stoku tym szybciej przemieszcza się lawa. Lepkość lawy zależy od jej składu chemicznego. Lawy kwaśne są lepkie i w związku z tym przemieszczają się wolniej. Lawy zasadowe i obojętne, a szczególnie bazaltowe przemieszczają się z większą prędkością, dochodzącą do 30 km/h. Dzięki małej lepkości lawy bazaltowe tworzą często rozległe pokrywy bazaltowe.
Ilość wydobywającej się lawy wynosi do kilkuset metrów sześciennych, ale bywają erupcje dochodzące do kilkuset kilometrów sześciennych (lawy zasadowe i obojętne.) Wydobywająca się na powierzchnię lawa ma temperaturę ponad 10000C, a gdy się ochłodzi w temperaturze 600-8000C zaczyna krzepnąć.
Potoki lawowe stygną bardzo wolno, np. potok na stożku Wezuwiusza po wybuchu w 1944 r. żarzył się jeszcze po upływie sześciu miesięcy.
Formy, które przybiera zastygająca lawa, zależą od jej składu, szybkości ochładzania i nachylenia terenu, po którym spływa potok lawowy. Lawa zawierająca liczne duże pęcherze gazowe jest po zakrzepnięciu krucha i ma wygląd podobny do żużlu (tzw. lawa blokowa). Lawa o mniejszej zawartości gazów ma po zastygnięciu powierzchnię gładką i lśniącą, silnie pofałdowaną (lawa trzewiowa). Formy w kształcie zaokrąglonych i nieco spłaszczonych brył o średnicy do kilku metrów (tzw. lawy poduszkowe) powstają w wyniku krzepnięcia lawy w zbiorniku wodnym (zwykle na dnie morza).
Gazy wulkaniczne zawarte w lawie wydobywają się z niej podczas wybuchu i podczas stygnięcia to w większości para wodna - nawet do 80% i dwutlenek węgla, a także azot , dwutlenek siarki, tlenek węgla, fluor, chlor, siarkowodór i inne.
Stałe produkty wybuchu wulkanicznego nazywane są utworami piroklastycznymi. Mogą mieć różną wielkość i wyróżniamy:
pyły wulkaniczne - drobne fragmenty rozpylonej i zastygłej magmy, które mogą być wyrzucane nawet do stratosfery,
popioły i piaski wulkaniczne - o średnicy poniżej 2mm. Jeśli wydobywa się ich bardzo dużo, mogą pokrywać grubą warstwą znaczne obszary. Po opadnięciu i scementowaniu tworzą tufy wulkaniczne.
Lapille _ fragmenty wielkości ziaren grochu lub orzecha
Pumeks - porowata skała wulkaniczna zawierająca pęcherzyki powietrza,
Bomby wulkaniczne - duże bryły lawy lub fragmenty wulkanu osiągające ponad 1m3 objętości i wagę do kilkunastu ton. Mogą być wyrzucane w powietrze nawet na wysokość kilkudziesięciu kilometrów.
W zależności od gatunku law (od zasadowych do kwaśnych) wyróżnia się następujące typy działalności wulkanicznej:
islandzki - wylew bardzo płynnej lawy ze szczeliny, tworzącej płaskie stożki tarczowe
hawajski (efuzywny) - spokojna erupcja rzadkiej, ruchliwej i łatwo spływającej po zboczach lawy (Wyspy Hawajskie) - stożki płaskie, rozległe o zboczach łagodnych - wulkany tarczowe,
strombolijski (efuzywno-eksplozywny)
wulkanijny (esplozywno-efuzywny)
pliniański (eksplozywny)
Kształt i rodzaj materiału budującego stożek wulkaniczny zależy przede wszystkim od rodzaju i cech magmy w ognisku magmowym. Ma to jednocześnie wpływ na przebieg erupcji wulkanicznej. Wulkany dzielimy na :
wulkany efuzywne (tarczowe, typu hawajskiego) powstają przy wydobywaniu się na powierzchnię mało lepkich, płynnych law zasadowych i obojętnych. Erupcja przebiega bardzo spokojnie - lawa podnosi się stopniowo do poziomu krateru, a następnie rozlewa się na zewnątrz na dużych przestrzeniach. Stożki wulkanów efuzyjnych mają małe nachylenie - do kilku stopni, i są nadbudowywane przez kolejne wylewy lawy. Kratery tych wulkanów są z reguły duże - osiągają kilka kilometrów średnicy. Podczas erupcji nie wydobywają się utwory piroklastyczne, a jedynie lawa i uchodzące z niej do atmosfery gazy. Przykładem tych wulkanów są wulkany na Hawajach, np. Mauna Loa, Kilauea, Hualalai.
Wulkany eksplozywne (stożkowe, typu peleańskiego) - powstają przy erupcjach związanych z gęstymi i lepkimi lawami kwaśnymi. Przebieg wybuchu jest bardzo gwałtowny i tym potężniejszy im dłużej wulkan nie wykazywał żadnej aktywności. Fragmenty lawy kwaśnej wyrzucanej w obrębie krateru przyczepiają się do jego ścian, a jednocześnie stygnąc stopniowo go zlepiają. Wtedy ciśnienie gazów zawartych w lawie wzrasta, a gdy jest odpowiednio duże - rozrywa i wyrzuca w powietrze lawę zasklepiając wylot wulkanu, a często także część lub cały stożek wulkaniczny. Podczas erupcji tego typu wulkanów bardzo często nie wydobywa się na powierzchnię lawa, a tylko gazy i utwory piroklastyczne. Stare produkty wybuchu wulkanicznego spadając blisko nadbudowują wulkan, dlatego też wulkany tego typu mają strome stoki o nachyleniu kilkudziesięciu stopni - są to tak zwane stożki wulkaniczne. W miejscu rozerwanego siłą wybuchu stożka wulkanicznego pozostaje rozlegle zagłębienie zwane kalderą, dalsza działalność w jej dnia może utworzyć nowy stożek. skutkach, np. Jeśli w okolicy wulkanów eksplozywnych są zamieszkałe przez ludzi, to erupcje mogą być tragiczne.
w wyniku wybuchu Wezuwiusza w 79 roku n.e. wyrzucone zostały w powietrz ogromne ilości popiołów i piasków wulkanicznych, które zasypały okoliczne miasta :Herculanum, Pompeje i Stabiae,
eksplozja wulkanu Krakatau (pomiędzy Jawą i Sumtrą) w 1883 roku zniszczyła wyspę, na której się znajdował -2/3 powierzchni wyspy zapadło się, a w to miejsce wkroczyło morze osiągając tam ponad 300 m głębokości, ponadto powstała ogromna fala tsunami o wysokości ponad 30 m, pustosząc wyrzężą okolicznych wysp - zginęło wtedy około 40 tyś. Osób,
przy wybuchu wulkanu Nevado del Ruiz w 1986 roku wyrzucone zostały w powietrze duże ilości pyłów , popiołów i gazów, w tym pary wodnej, która ulegała kondensacji, co powodowało obfite opady deszczu i w efekcie potężne spływy błotne, a te z kolei zalały niedaleko położone miasto Armero powodując śmierć 25000 osób.
Erupcje wulkanów eksplozywnych wywołują trzęsienia ziemi.
- Stratowulkany (wulkany mieszane) powstają przy erupcjach podczas których wydobywają się zarówno utwory piroklastyczne jak i lawa. Wylewająca się podczas kolejnych wybuchów law cementuje wyrzucone utwory piroklastyczne, co prowadzi do nadbudowania wulkanu. Stratowulkany mają wyraźny kształt stożka o dosyć stromych zboczach i są najpowszechniejszym typem wulkanów kuli ziemskiej, np. Etma na Sycylii, Orizaba i Popocatepetl, Mount Raimer i Shasta, Kluczowa Sopka.
Rozróżnia się wulkany czynne (ogromna większość wulkanów czynnych obecnie to wulkany mieszane, np. Wezuwiusz we Włoszech), wygasłe (np. Kilimandżaro, Aconcagua) i drzemiące — wznawiające działalność czasami po setkach lat (np. Fudżi).
Wulkan, który nie przejawiał aktywności od 10 000 lat, nazywany jest wulkanem drzemiącym. Stan uśpienia może trwać 25 000 lat. Jeśli nie jest aktywny dłużej - wulkan uważany jest za wygasły. W pobliżu względnie wygasłych wulkanów często występują gejzery oraz wydobywają się gorące gazy. Objawem dawnego wulkanizmu są gorące źródła, czyli cieplice.
Rozmieszczenie wulkanów .
Na Ziemi jest ponad półtora tysiąca wulkanów. Co roku wybucha około czterdzieści z nich. Wulkany czynne występują z reguły tam, gdzie nad ogniskiem magmowym występują szczeliny i spękania w skorupie ziemskiej i wiąże się z granicami wielkich płyt litosfery.
Płyty kontynentalne, zbliżają się do siebie lub oddalają. Jeśli się oddalają to przestrzeń między nimi wypełnia magma, gotowa utworzyć nowy wulkan. Jeśli płyty zbliżają się i zaczynają trzeć o siebie, to moment tarcia jest odczuwany jako trzęsienie ziemi. Tam gdzie jedna płyta wsunie się pod drugą, powstanie idealne miejsce dla nowego wulkanu. Płyta położona niżej zaczyna się topić, powstaje gorąca magma, która w końcu przebije się przez płytę przykrywającą i powstaje nowy wulkan na ziemi lub wyspa wulkaniczna na oceanie.
Tak właśnie dzieje się w Pierścieniu Ognia - łańcuchu wulkanów, rozmieszczonego dookoła Oceanu Spokojnego od Andów w Ameryce Południowej, przez Wulkany Ameryki Środkowej, Góry Kaskadowe i Aleuckie w Ameryce Północnej, przez Kamczatkę i Wyspy Kurylskie, Japonię, Mariany, po Filipiny, Indonezję, Papuę Nową Gwineę, Wyspy Tonga i Nową Zelandię. Są to strefy subdukcji, gdzie płyta pacyficzna podsuwa się pod płyty kontynentalne: euroazjatycką, indoaustralijską i amerykańską. Zachodzą tam głównie wylewy law kwaśnych, a dominujące typy wulkanów to wulkany eksplozywne i stratowulkany. Tego typy wulkanów występują również w basenie Morza Śródziemnego (Sycylia, Wyspy Liparyjskie, Półwysep Apeniński) oraz Morza Karaibskiego.
Zjawiska wulkaniczne występują również powszechnie w strefach akrecji, czyli rozsuwania się wielkich płyt litosfery, przy czym w tych rejonach dochodzi do wylewów law zasadowych i bazaltowych, np. w Wielkiej Dolinie Ryftowej we wschodniej części Afryki oraz w obrębie grzbietów śródoceanicznych.
Ponadto erupcje wulkaniczne mogą występować także nad tzw. "plamami ciepła". Są to miejsca w których na skutek nadwyżek ciepła w głębi płaszcza Ziemi powstają ogromne ilości magmy.
Plamy ciepła utrzymują się w tych samych miejscach, podczas gdy płyta pacyficzna przesuwa się nad nimi. W przemieszczającej się nad ogniskiem magmowym oceanicznej płycie litosfery tworzy się ciąg wysp wulkanicznych. Przykładem tego typu wulkanów są wulkany hawajskie.
W swych wędrówkach ku górze magma nie zawsze dociera do powierzchni Ziemi, bardzo często więźnie ona i krzepnie po drodze, tworząc tzw. Intruzje, czyli ciała magmowe składające się głębinowych skał magmowych tego typu co granit, dioryt, gabro i inne. Szczególnie bogata w intruzje jest Skandynawia z Finlandią i północna Szkocja.
Najprostszy typ intruzji przedstawiają żyły, powstający wówczas gdy magma wciska się w pęknięcia i szczeliny w skorupie ziemskiej i w niej zastyga. Dużo większe są lakolity, przypominające bochen chleba o płaskim spodzie i wypukłym wierzchu. Najpotężniejsze są batolity, intruzje ogromne, ale pospolite. Stanowią one jakby wielkie pnie w skorupie ziemskiej o średnicy od kilkudziesięciu do kilkuset kilometrów. Za największy na świecie uchodzi gigantyczny wydłużony batolit Gór Nadbrzeżnych w Kolumbii Brytyjskiej (Kanada), długości około 2000 km i dochodzący miejscami do 200 km szerokości. Inny typ intruzji przedstawiają lopolity o kształcie miskowatym, wgiętym ku dołowi, osiągający niekiedy olbrzymie rozmiary.
Wielkie intruzje bywają nazywane plutonami, a wszelkie procesy geologiczne, związane z wędrówką ognistej masy w skorupie ziemskiej i z jej zastyganiem, zanim dotrze ona do powierzchni, czyli cały podziemny wulkanizm - plutonizmem, w przeciwieństwie do właściwego wulkanizmu przejawiającego się na powierzchni naszego globu.
Katastrofalne czynniki działalności wulkanicznej. Do niszczących czynników aktywności wulkanicznej należą: chmury gorejące i lawiny piroklastyczne, lahary, lawiny gruzowe, opady piroklastyczne, wylewy law, gazy wulkaniczne, tsunami i wulkaniczne trzęsienia ziemi.
Chmury gorejące powstają w wyniku erupcji eksplozywnych w przypadku, gdy ciśnienie gazów w lawie jest zbliżone do ciśnienia powietrza, co powoduje zachowanie części pęcherzyków gazowych w materiale piroklastycznym, umożliwiając jego transport w postaci zawiesiny w rozżarzonym strumieniu gazowym o temperaturze 700-1000°C. Przemieszczające się ze znaczną prędkością, przekraczającą niekiedy 300 km/h, na przestrzeniach kilkudziesięciu i setek km chmury gorejące niszczą wszystko, co napotkają na swej drodze. W 1902 r. po wybuchu wulkanu Pelée (Małe Antyle, wyspa Martynika) chmura gorejąca w ciągu kilku minut starła z powierzchni ziemi miasto Saint Pierre, przynosząc śmierć 26 tys. jego mieszkańców. W tym samym roku chmura gorejąca z wulkanu Soufriere (Małe Antyle, wyspa Saint Vincent) pochłonęła ok. 1,6 tys. ofiar.
Lawiny piroklastyczne (zw. również potokami piroklastycznymi) stanowią turbulentną mieszaninę materiałów piroklastycznych i rozżarzonego gazu, staczającą się szybko ze zboczy wulkanu. Lawiny tego rodzaju tworzą się często wskutek grawitacyjnego rozwarstwienia chmur gorejących; z lawiną utożsamiana jest dolna część chmury, zawierająca — oprócz popiołu — materiał grubookruchowy. Podobnie jak chmury gorejące, lawiny piroklastyczne powodują znaczne straty w ludziach, zniszczenia infrastruktury, ziem uprawnych i roślinności.
Lahary, nazywane również spływami popiołowymi, to potoki błotne złożone z materiałów piroklastycznych przesyconych wodą, której źródłem są pokrywy śnieżne i lodowce, topniejące w czasie erupcji, intensywne opady atmosferyczne towarzyszące wybuchom, a także jeziora kraterowe. Nagromadzone na stokach wulkanów popioły wulkaniczne mogą również ulegać upłynnieniu pod wpływem opadów późniejszych (lahary wtórne). Lahary powodują ogromne szkody ze względu na dużą siłę transportową i znaczną prędkość, wynoszącą zwykle kilkadziesiąt km/h. Po wybuchu kolumbijskiego wulkanu Nevado del Ruiz (w 1985 r.) lahary spowodowały śmierć 23 tys. osób; ponad 10 tys. ofiar pochłonęły lahary towarzyszące wybuchowi jawajskiego wulkanu Kelud w 1586 r., ponad 5 tys. — w 1919 r.
Lawiny gruzowe tworzą się w wyniku rozsadzenia i rozdrobnienia górnej części stożka wulkanicznego. Bloki i okruchy skał pochodzących z poprzednich erupcji, niekiedy przemieszane z gorącymi popiołami wulkanicznymi, mogą przemieszczać się z prędkością 70-80 km/h. Lawiny gruzowe bywają również wywołane trzęsieniami ziemi związanymi z erupcją,
wstrząsami wzbudzonymi przez zapadanie się kaldery i osuwiskami. W 1792 r.lawiny z wulkanu
Unzen (Japonia, wyspa Kiusiu) były przyczyną śmierci ok. 9,5 tys. osób; w lawinach po wybuchu Bandai-san (Japonia, wyspa Honsiu) w 1888 r. zginęło 460 osób.
Opady piroklastyczne składają się z materiałów wyrzucanych w powietrze przez wulkan; są to drobne cząstki rozpylonej lawy (popiół wulkaniczny), jej strzępy i bryły (lapille, bomby wulkaniczne), a także okruchy i bloki starszych utworów, wyrwane z budowli wulkanicznej. Popioły wulkaniczne rozpraszają się po silnych erupcjach eksplozywnych w atmosferze, hamując dopływ promieniowania słonecznego do powierzchni Ziemi. Intensywne opady piroklastyczne powodują zniszczenia domostw i pól uprawnych na znacznych obszarach wokół wulkanów; zagrażają także życiu ludności. Opady piroklastyczne są charakterystyczne dla działalności Wezuwiusza: w 79 r. n.e. popioły wulkaniczne pogrzebały 1,5-2 tys. osób (Pompeje), w 1631 r. — ok. 3 tys. osób.
Wylewy law są umiarkowanie groźnym czynnikiem zniszczeń. Prędkość płynięcia law nie przekracza na ogół kilku km na godzinę, w niektórych przypadkach dochodzi do 40 km/h (Mauna Loa, Hawaje, w 1942 r.), a ich temperatura mieści się na ogół w granicach 730-1250°C. Spadek temperatury law poniżej temperatury krzepnięcia powoduje zatrzymywanie się potoków lawowych, które mogą osiągać odległość do 80 km od krateru. Wylewy law wywołują zniszczenia podobne do tych, które są skutkiem lawin piroklastycznych; rzadko są groźne dla ludzi. Do wyjątków należy wylew Etny (w 1669 r.), który spowodował ok. 20 tys. ofiar, oraz wylew Nyiragongo (Zair, 1977 r.) — 600 ofiar.
Gazy wulkaniczne, będące główną siłą napędową erupcji eksplozywnych i mieszanych, składają się głównie z pary wodnej; zawierają także m.in. dwutlenek węgla, wodór, chlorowodór, fluorowodór, siarkowodór, dwutlenek siarki, metan, amoniak. Szczególnie niebezpieczny jest dwutlenek węgla, który, jako gaz cięższy od powietrza, gromadzi się w obniżeniach terenu, co powoduje niekiedy śmierć ludzi i zwierząt. Emisja dwutlenku siarki, który rozprasza się w atmosferze w postaci aerozolu kwasu siarkowego, prowadzi do zmniejszenia dopływu promieniowania słonecznego, co pociąga za sobą ochłodzenie klimatu. W latach następujących po wybuchu wulkanu Gunung Agung (Indonezja, wyspa Jawa, w 1963 r.) średnia temperatura na półkuli północnej spadła o 0,3°C, po wybuchu El Chichón (Meksyk, 1982 r.) — o 0,5°C.
Tsunami są wywoływane zarówno wybuchami wulkanów podmorskich, jak też lądowych; powstają w wyniku gwałtownego wyrzucania do morza znacznych ilości materiałów piroklastycznych lub wskutek wulkanicznego trzęsienia ziemi. Największe, 30-metrowej wysokości tsunami wytworzył wybuch Krakatau (w 1883 r.). Fala zniszczyła wiele osiedli na sąsiednich wyspach, pochłaniając 32 tys. ofiar. Tsunami wywołane wybuchem wulkanu Unzen (1792 r.) było przyczyną śmierci ponad 5 tys. osób.
Trzęsienia ziemi związane z wybuchami wulkanów są znacznie słabsze od trzęsień tektonicznych. Ich przyczyną jest ruch magmy w skorupie ziemskiej, eksplozje w kraterze wulkanu, wylewy law i in. procesy wulkaniczne. Hipocentra wulkanicznych trzęsień ziemi znajdują się zwykle na głębokości do 30 km (np. 15-20 km w czasie wybuchu meksykańskiego wulkanu Colima w 1994 r., 2-9 km w czasie wybuchów wulkanu Saint Helens w USA w 1998 r.); epicentra są usytuowane blisko centrum erupcji. Trzęsienia te na ogół poprzedzają erupcję (o kilka godzin, dni lub nawet miesięcy) lub występują w jej pierwszych fazach. Następstwem wulkanicznych trzęsień ziemi bywają niekiedy groźne osuwiska i lawiny; zjawiska te wystąpiły np. w czasie trzęsień ziemi towarzyszących wybuchom wulkanów Santa Maria (Gwatemala) i Sabancaya (Peru) w 1991 r. Wybuchy wulkanów jako klęski żywiołowe. Szacuje się, że 350-500 mln osób żyjących obecnie w strefach wulkanicznych jest narażonych na niebezpieczeństwo potencjalnych erupcji, które na gęsto zaludnionych obszarach mogą jednorazowo pochłonąć większą liczbę ofiar niż wszystkie erupcje od końca XVIII w. Od tego czasu zginęło ponad 220 tys. osób, co stanowi ponad 80% ogółu ofiar działalności wulkanicznej i jej bezpośrednich następstw w czasach historycznych. Spośród katastrofalnych czynników będących następstwem aktywności wulkanicznej największe żniwo śmierci zebrał głód i choroby epidemiczne (30,3%); kolejne miejsca zajęły chmury gorejące i lawiny piroklastyczne (26,8%), lahary (17,1%) tsunami (16,9%), lawiny gruzowe (4,5%), opady popiołowe i bomby wulkaniczne (4,1%), wylewy law (0,3%) i in. czynniki, np. trujące gazy, wstrząsy sejsmiczne (0,03%). Katastrofalne wybuchy czterech wulkanów: Tambora (1815 r.), Krakatau (1883 r.), Pelée (1902 r.) i Nevado del Ruiz (1985 r.) spowodowały ponad 66% przypadków śmiertelnych w ostatnim 200-leciu, przy czym z każdym z tych wybuchów był związany inny czynnik zagłady: głód, tsunami, lawina piroklastyczna i lahar.
Największe katastrofy są dziełem erupcji eksplozywnych i mieszanych, dostarczających głównie materiałów piroklastycznych. Energia takich erupcji bywa nieporównywalnie większa od energii wybuchu bomby atomowej zrzuconej na Hirosimę (Tambora — ok. 2,2 · 105 razy, Krakatau — 1,7 · 106 razy). Przebieg erupcji jest niezwykle gwałtowny, często dochodzi do rozsadzenia budowli wulkanicznych i wzniesienia popiołów do wysokości kilkudziesięciu km (Krakatau — 25 km, a najdrobniejsze pyły nawet ponad 50 km), wyrzucenia bomb i bloków skalnych na odległość kilkuset metrów, powstania chmur gorejących i lawin piroklastycznych, uruchomienia lawin gruzowych i laharów oraz wzbudzenia tsunami przez wybuchy odbywające się na wyspach oceanicznych.
Energia erupcji lawowych bywa zbliżona do energii erupcji eksplozywnych, jednak obfite wylewy law na obszarach kontynentalnych należą w holocenie do rzadkości. Największa ilość lawy, która wydobyła się podczas jednego wybuchu w czasach historycznych, wyniosła ok. 12,5 km3 (Laki, Islandia, 1783 r.), podczas gdy największa ilość materiałów piroklastycznych — 150 km3 (Tambora, 1815 r.). Stosunek objętości law do materiałów piroklastycznych wyprodukowanych w latach 1500-1914 przez wulkany lądowe wynosi 1: 6 (50 km3:320 km3). Zasięg wylewów law jest znacznie mniejszy niż opadów piroklastycznych, dlatego też erupcje lawowe powodują na ogół mniejsze zniszczenia.
Działalność wulkanów powoduje skutki katastrofalne zarówno dla ludzi i ich dorobku materialnego, jak też dla środowiska naturalnego. Zniszczenie gleby, spalenie lasów, zatrucie wód i powietrza narusza biocenozy, przerywając łańcuchy pokarmowe, co prowadzi do destabilizacji ekosystemów. Tego rodzaju katastrofy ekologiczne pociągają za sobą śmierć ludzi i zwierząt, najczęściej w wyniku głodu i chorób. Znaczne ilości gazów i popiołów wulkanicznych, wyrzucane do atmosfery w czasie silnych erupcji, powodują wyraźne zmiany klimatyczne.
Zapobieganie skutkom erupcji wulkanicznych. Badania wulkanów, prowadzone w celu prognozowania erupcji, ich siły i przebiegu obejmują m.in. monitoring sejsmiczny, akustyczny, termiczny i geochemiczny. Stosuje się również monitoring satelitarny wybuchów wulkanów, a także komputerowe modelowanie dynamiki i termodynamiki procesów wulkanicznych, oparte na danych uzyskanych zarówno w wyniku monitoringu, jak też prac eksperymentalnych. Dla osiedli znajdujących się w pobliżu wulkanów są opracowywane szczegółowe plany ewakuacyjne; duże znaczenie ma rozwój systemów ostrzegania, powoływanie i szkolenie specjalnych służb ratowniczych, edukacja mieszkańców zagrożonych obszarów, a także długoterminowe planowanie urbanistyczne, pozwalające uniknąć koncentracji ludności w rejonach szczególnie niebezpiecznych. Niekiedy buduje się również zapory i kanały, które mają ukierunkować przemieszczanie się produktów erupcji.
Największe wybuchy wulkanów w ostatnim dziesięcioleciu. W ostatnim dziesięcioleciu katastrofalne wybuchy wulkanów występowały głównie na wyspach u wschodnich i południowo-wschodnich wybrzeży Azji, a także w Ameryce Środkowej, w tym na Małych Antylach. Wybuchy te pochłonęły ponad 1500 ofiar; spośród nich 80% zginęło w wyniku erupcji jednego wulkanu (Pinatubo), w tym: 30% wskutek opadów popiołowych i bomb wulkanicznych, 12% wskutek laharów, reszta — z powodu chorób epidemicznych. Przyczyną śmierci ofiar pozostałych wybuchów były głównie lawiny piroklastyczne i chmury gorejące, a tylko w 12% — opady piroklastyczne.
W 1990 r. na Jawie wznowił działalność jeden z najniebezpieczniejszych wulkanów, Kelud, który w ciągu ostatnich sześciu wieków pochłonął ok. 15 tys. ofiar. W wyniku erupcji
eksplozywnej został zdewastowany obszar 35 km2 w odległości 2-4 km od krateru; od opadów popiołowych i bomb wulkanicznych zginęło 35 osób. Poerupcyjne lahary (33) zniszczyły 1546 budynków, drogi i mosty, ok. 25 tys. ha ziemi uprawnej, ok. 6400 ha lasów; spowodowały także poważne obrażenia 43 osób.
Sprawcą największej katastrofy ostatniego dziesięciolecia był wulkan Pinatubo, położony na filipińskiej wyspie Luzon. Po 500-letnim okresie spokoju, w 1991 r. wystąpiły silne erupcje eksplozywne, które wzbiły chmurę popiołów do wysokości 40 km, doprowadziły do zapadnięcia wierzchołka wulkanu i powstania kaldery głębokości 600 m i średnicy 2 km. Erupcjom towarzyszyły wstrząsy sejsmiczne i ulewne deszcze, w tym samym czasie wystąpiły też tajfuny, co doprowadziło do uruchomienia laharów. Eksplozje, zapadnięcie wierzchołka wulkanu i opady piroklastyczne były przyczyną śmierci 364 osób i obrażeń 184; 143 osoby zginęły wskutek laharów, a 700 zmarło w wyniku chorób epidemicznych. Na obszarze 100 km2 zostały zniszczone uprawy, drogi, kilka wsi i miast.
Wybuchy japońskiego wulkanu Unzen, wznowione w 1990 r., osiągnęły apogeum w roku następnym. Erupcje o charakterze mieszanym spowodowały wydźwignięcie kopuły lawowej oraz wytworzenie chmur gorejących, lawin piroklastycznych i gruzowych, a także laharów; śmierć poniosły 43 osoby, rannych zostało 9 osób; spaleniu uległo 400 budynków, zburzeniu — 137. Ewakuowano 8600 osób.
W 1993 r. doszło do erupcji wulkanu Mayon (wyspa Luzon, Filipiny). Wulkan wyrzucił popioły na wysokość 5 km, a lawiny i opady piroklastyczne, sięgające ok. 6 km od krateru, spowodowały śmierć 70 osób i obrażenia ponad 100. Popioły, potoki lawy i lahary zniszczyły drogi i pola uprawne.
Wulkan Merapi, który w XI w. przyniósł zagładę wysoko rozwiniętej cywilizacji jawajskiej, a potem jeszcze kilkakrotnie wywoływał tragiczne katastrofy, eksplodował w 1994 r.; popioły były wyrzucane na wysokość 10 km. Opady piroklastyczne objęły obszary położone w odległości 45 km od wierzchołka wulkanu. Wskutek laharów, lawin piroklastycznych i chmur gorejących zginęły 64 osoby, 43 zostały ciężko ranne; zniszczeniu uległo kilka wsi, spaleniu — 500 ha lasów. Ponad 6 tys. osób ewakuowano.
Ostatnia z większych katastrof wulkanicznych nastąpiła w 1997 r.; wybuchł wówczas aktywny od trzech lat wulkan Soufriere Hills na wyspie Montserrat (Małe Antyle). Erupcja wybiła w kopule wulkanu otwór o średnicy 200 m, przez który wytrysnął na wysokość 10 km pióropusz rozpylonej lawy. Opady popiołów pokryły obszar 4 km2. Lahary, uruchomione częściowo przez wstrząsy sejsmiczne towarzyszące erupcji, spowodowały śmierć 19 osób i zniszczenie ok.150 budynków.
Silne erupcje wulkaniczne występowały również na słabo zaludnionych obszarach Andów, Alaski, Wysp Aleuckich, Kamczatki i Islandii. Erupcje te były przyczyną strat materialnych i szkód w środowisku naturalnym, spowodowanych przez intensywne opady popiołowe (Mount Hudson, Chile, 1991 r.), lahary (Spurr, Alaska, 1992 r.) lub wylewy wód roztopowych (strefa ryftu wschodniego w Islandii, 1996 r.).