WULKANY - PROCESY WULKANICZNE

Wulkanizmem określamy proces związany z wydobywaniem się magmy na powierzchnię ziemi oraz wielu innych procesów związanych ściśle z tym zagadnieniem, takich jak: ekshalacje gazowe, potoki lawowe czy wyrzucanie materiału piroklastycznego.

WULKAN

Jest to wzniesienie w kształcie stożka, z którego w czasie erupcji wylewa się lawa oraz wyrzucany jest materiał piroklastyczny w formie m.in. bomb, lapilli oraz popiołu. Bardzo często z wierzchołka wulkanu wydobywa się dym tworząc charakterystyczny dla wulkanów pióropusz.

Na temat wulkanów rozpisywał się już Herodot. Grecy uważali wulkany za podziemną kuźnię Hefajstosa, gdzie tworzył on broń dla bogów. Dociekliwość ludzi była coraz większa. Pierwszą ofiarą „nauki” stał się Empedokles z Akragas. Chcąc poznać tajemnicę Etny wszedł on na jej szczyt, będąc jednak nieuważnym spadł do jej dużego krateru.

W krajach M. Śródziemnego wulkany pobudzały nie tylko ciekawość wśród ludzi, ale również wywoływały trwogę. Nie jest to bezpodstawne. Na Therze erupcja wulkanu w dużej mierze do upadku kultury minojskiej w XV w p.n.e. Powstała wielka chmura popiołów wywołała w oddalonym aż o 1 tys. Km Egipcie zasłonięcie Słońca. Stąd wzięło się znane powiedzenie „egipskie ciemności”.

Większych zniszczeń dokonał Wezuwiusz podczas erupcji w 79 r. n.e. doszczętnie niszcząc Pompeje, Stabie oraz Herkulanum.

WULKANICZNE PROCESY

W głębi naszej Planety jest gromadzona magma, która gdy wydostanie się na powierzchnię ziemi nazywana jest lawą. Tworzy ona stożki wulkaniczne a także Trappy, czyli rozległe pokrywy lawowe. W skład lawy wchodzą różnego rodzaju tlenki (np. glinu oraz krzemu), gazy, glinokrzemiany oraz krzemiany. Ilość krzemionki w magmie determinuje jej charakter (kwaśny lub zasadowy).

LAWA KWAŚNA - zawiera dużą ilość krzemionki w związku, z czym odznacza się dużą lepkością. Lawa tego typu porusza się wolno, nie przekraczając kilku km/h. Buduje ona takie skały jak porfiry czy ryolity, które mają jasną barwę.

LAWA ZASADOWA - zawiera mniej krzemionki, przez co jest bardziej płynna i szybko się porusza, nawet do kilkudziesięciu km/h. Formuje ona rozległe pokrywy lawowe lub bardzo długie potoki lawy. Zastygając tworzy bardzo ciemne skały np. bazalty.

Innymi produktami wybuchów wulkanów są gazy. Do najczęściej spotykanych możemy zaliczyć:, CO, CO₂, chlor, fluor, metan, azot, wodór oraz siarkowodór.

MATERIAŁ PIROKLASTYCZNY - jest kolejnym produktem działalności wulkanów. Stanowią go unoszące się w powietrzu fragmenty lawy, mogą one zastygnąć już w locie lub okruchy skał pochodzące z uszkodzonego krateru. Największe bryły lawy nazywa się bombami wulkanicznymi, natomiast mniejszy materiał gruboziarnisty (wielkości orzecha włoskiego) nosi nazwę lapilli. Najdrobniejszy materiał to pyłki i piaski wulkaniczne. Scementowane przez krzemionkę formują skały zwane tufami. W przypadku, gdy nasycona gazami lawa zastyga w powietrzu z licznymi pęcherzykami świadczącymi o obecności gazu tworzy się pumeks. Popioły oraz piaski wulkaniczne wyrzucane podczas erupcji z wulkanu mogą być zawieszone w atmosferze na wysokości do kilkudziesięciu km przez długi okres czasu. Są one przyczyną barwnych opadów oraz świecenia obłoków.

Wyróżniamy 2 rodzaje erupcji ze wzg. na miejsce wydobywania się magmy:

LINIJNE - są to erupcje, podczas których magma wylewa się szczelinami. Możemy je spotkać np. w Islandii (w. Laki) oraz N. Zelandii (w. Waimangu). Cechą tych erupcji jest spokój oraz bardzo duże ilości wylewającej się lawy.

CENTRALNE - są to erupcje o gwałtownym przebiegu, podczas którego lawa lub materiał piroklastyczny wydostaje się przez krater wulkanu.

Erupcje jak również wulkany możemy podzielić na trzy rodzaje ze względu na wydobywające się materiały:

1. EKSPLOZYWNE- podczas erupcji wyrzucany jest jedynie materiał piroklastyczny: lapille (materiał gruboziarnisty), popioły i pyły wulkaniczne, bomby wulkaniczne ( owalne bryły lawy), piasek wulkaniczny. Np. Aguan wulkan w Gwatemali.

2. LAWOWE (efuzywne)- charakteryzują się jedynie wylewem lawy i wypuszczaniem gazów np. na Hawajach i Islandii. Tworzą się wulkany tarczowe (z lawy zasadowej) oraz stożkowe ( z kwaśnej lawy).

3. MIESZANE ( stratowulkany)- Wylewy lawy występują na przemian lub jednocześnie z wyrzucaniem materiału piroklastycznego. Mają kształt stożków, które budują na przemian warstwy lawy oraz materiał piroklastyczny. Z powodu ogromnej erupcji może dojść do rozerwania wierzchołka wulkanu i powstaje wielka kaldera, czyli zagłębienie w stożku wulkanicznym. Może w nim utworzyć się całkiem nowy stożek

Do powstania kaldery może dojść także poprzez zapadnięcie się wulkanu. Dochodzi do tego w sytuacji, gdy zbiornik gazów i magmy danego wulkanu zostanie opróżniony. Kalderę mają takie wulkany, jak np.: Carter Lake i Wezuwiusz.

Określa się na ok. 20% wszystkich wulkanów ilość wulkanów podwodnych. Wulkany podwodne to głównie wulkany tarczowe. Podczas ich erupcji może powstawać lawa poduszkowa, czyli zakrzepła w wodzie lawa w formie spłaszczonej buły, która wyglądem może przypominać poduszkę,

Pod względem aktywności dzielimy wulkany na:

• Czynne- częste erupcje przerywane okresami spokoju np. Wezuwiusz i Etna

• Drzemiące- erupcje miały miejsce w czasach historycznych, od dłuższego okresu nie notowano erupcji np. Fuji - jama

• Wygasłe- nie przejawiające już żadnej aktywności

Strefy subdukcji, czyli miejsca styku wielkich płyt tektonicznych warunkują rozmieszczenie wulkanów na kuli ziemskiej. Na obszarach subdukcji znajduje się ok. 80% wszystkich wulkanów.

Dziś na świecie jest ok. 700 czynnych wulkanów, jednak nie są to dane dokładne, gdyż szczególnie erupcje wulkanów podwodnych nie są często odnotowywane.

Wyziewy gazu poza obszarem krateru możemy podzielić na:

• Fumarole - bardzo gorące (200-1000°C) ekshalacje gazów wulkanicznych, głównie dwutlenku węgla oraz pary wodnej. Występują w szczelinach czynnych wulkanów.

• Solfatary - są to chłodniejsze (100-300°C) wyziewy pary wodnej oraz siarkowodoru. Występują w pewnej odległości od wulkanu lub w kraterach drzemiących wulkanów.

• Mofety- to wyziewy o temp. do 100°C pary wodnej oraz dwutlenku węgla. Mogą istnieć bardzo długo po erupcji.

Na obszarach wulkanicznych znajdują się także gorące źródła zawierające nieraz dużą ilość soli. Może się ona wytrącać tworząc w ten sposób nawary krzemionkowe.

Najbardziej widowiskową formą gorących źródeł są gejzery, wyrzucające w regularnych odstępach czasu gorącą wodę. Największym wśród nich był nowozelandzki Waimangu, wyrzucający za jednym razem na 460 m ok. 800 tysięcy litrów wody. Niestety zamarł w1904 roku. Z występowania gejzerów znana jest Islandia (w. Hekla), Nowa Zelandia, Japonia oraz Stany Zjednoczone (Yellowstone).

PLUTONIZM

Plutoniczne procesy wywołuje magma przemieszczająca się we wnętrzu Ziemi. Występująca pod ciśnieniem gorąca magma kieruje się ku górze. Wciska się ona pomiędzy istniejące już skały i tworzy intruzje.

Lakkolity - intruzje magmy w formie bochenka wciśnięte między warstwy skał, dlatego należy do intruzji zgodnych.

Batolity - wielka intruzja o rozszerzających się ku dołowi ścianach zbudowana ze skał głębinowych, intruzja ta przebija warstwy skalne. Dobrym przykładem batolitu, który jest odsłonięty jest pasmo Karkonoszy.

Sille - intruzje w formie żyły pokładowej, ułożone zgodnie z przebiegiem warstw skalnych

Dajki - intruzje w formie żyły pokładowej, ułożone w poprzek warstw skalnych.

RUCH WULKANÓW

Procesy wulkaniczne odbywają się nad zbiornikami lawowymi w miejscach, gdzie występują pęknięcia w skorupie ziemskiej, które umożliwiają wypłynięcie przez nie magmy. Jak już wspomniałem gro wulkanów występuje na styku 2 płyt (płyty kontynentalne i oceaniczne). Są to rejony wysp japońskich, Indonezja, zachodnie wybrzeża Ameryki. Wzdłuż wybrzeży Pacyfiku utworzył się tak zwany „Ognisty Pas Okołopacyficzny”.

Obecność wulkanów w rejonie M. Śródziemnego związana jest z faktem nachodzenia na siebie płyty afrykańskiej oraz euroazjatyckiej.

Wulkany tworzą się także w miejscach rozchodzenia się płyt, dobrym przykładem są Wielkie Rowy Afrykańskie.

Wulkanizm występuje także w rejonach zwanych „plamami gorąca”. Obrazują ten proces wyspy hawajskie. Są one porozrzucane na znacznym obszarze właśnie wskutek przemieszczania się płyty nad ogniskiem magmy.

Procesy wulkaniczne w historii Ziemi zachodziły bardzo intensywnie w czasie ruchów górotwórczych w rezultacie zbieżnego ruchu owych płyt.

EUROPEJSKIE WULKANY

ETNA- w czasach średniowiecza wulkan ten był nazywany Mongibello. Położony jest na Sycylii i należy do wulkanów czynnych o czym świadczy wydobywająca się z jego krateru para i różnego rodzaju gazy. Ten powstały w trzeciorzędzie wulkan obecnie jest największym i najwyższym w Europie, osiąga wysokość 3323 metrów. Budują go przede wszystkim trachity i bazalty. Posiada około 270 bocznych kraterów. Na wschodniej ścianie stożka znajduje się rozpadlina Valle del Bove o głębokości dochodzącej do 1000 metrów i bardzo stromych ścianach. Mimo ciągłego zagrożenia ze strony wulkanu jego niższe stoki są dość gęsto zaludnione a sady, winnice oraz pola uprawne położone są do wysokości około 900 metrów. Występują tu lasy dębowo- kasztanowo- bukowe, które na zimę pozbywają się swych liści. Jeśli chodzi o piętra roślinne to wygląda to w sposób następujący. Na 2200 metrach znajduje się górna granica lasu, murawy naskalne sięgają 3000m. Ponad tą wysokością występuje już tylko zastygła lawa, która przez większość roku pokryta jest śniegiem. Miejscami mogą występować nawet pola firnowe. Na 2942 metrów wybudowano obserwatorium wulkanologiczne. Zanotowano tu 203 erupcje wulkaniczne od roku 6190 p.n.e. Najpotężniejszy z nich zniszczył Katanie w 1669 roku. Ostatni raz Etna wybuchła 14 grudnia 1991 roku.

WEZUWIUSZ - ten jedyny aktywny wulkan lądowy w Europie wznosi się na wysokość 1277 metrów. Utworzył się w plejstocenie (ok. 200 tys. lat temu) nad obecną Zatoką Neapolitańską. Kaldera Wezuwiusza pochodzi prawdopodobnie z 79 r. n.e. Wymiary Krateru: średnica 700 metrów, głębokość 30 metrów. Dzisiejszą kalderę otacza krawędź o wiele większego dawnego stożka zwanego Monte Somma, na którym położone jest teraz obserwatorium wulkanologiczne. Jest to wulkan mieszany, co oznacza, że podczas erupcji wyrzuca lawę jak również materiały piroklastyczne takie jak: lapille, popioły czy bomby wulkaniczne. Wezuwiusz wykazuje się zmienną aktywnością. Gwałtowny i bardzo silny wybuch w 79 roku doprowadził do zalania materiałem piroklastycznym Herkulanum i Stabii, a Pompeje zostały przykryte warstwą pumeksu. Po kolejnych erupcjach w 472 oraz 512 roku nastąpił długi okres spokoju, który trwał ponad 1000 lat. Później erupcje miały miejsce w latach: 1631, 1794, 1872, 1906 oraz 1944.

STROMBOLI- to trzeci i ostatni z włoskich czynnych wulkanów. Położony jest na Morzu Tyrreńskim w archipelagu Wysp Liparyjskich. Wznosi się na wysokość 926 metrów nad poziom morza i tworzy Wyspę Południową, której powierzchnia wynosi 12,6 km². Jest ona zamieszkała przez około 600 stałych mieszkańców. Jest to zaledwie część całego wulkanu, którego podstawy należy szukać na głębokości 2300 m. Wulkan należy do typu stratowulkanu, budują go andezyty, bazalty oraz ryolity. W odstępach 10 minutowych wyrzuca on materiał piroklastyczny, a nad kraterem zawsze unosi się chmura dymu. Ostatni poważny wybuch miał miejsce w 1954roku. Mimo wszystko stoki wulkanu zagospodarowano pod winnice i rozwija się ruch turystyczny.

HEKLA -Do tego znakomitego grona należy włączyć również islandzki wulkan Hekla. Wznosi się on na wysokość 1491 metrów, należy jednak zaznaczyć, że jego wysokość jest zmienna. W historii odnotowano ponad 20 bardzo silnych wybuchów. Ostatni z nich miał miejsce na przełomie 1980-81 roku. Ogromny wybuch w 1947 roku spowodował zwiększenie się jego wysokości do 1502 m, jednak późniejsze obrywy ponownie go obniżyły do dzisiejszych rozmiarów

NIECODZIENNE ERUPCJE

14. XI. 1963 r.- u brzegów Islandii, w pewnej chwili ukazały się obłoki dymu wychodzące z morza. W parę chwil później potężne już chmury popiołu oraz dymu wyrzucone zostały w powietrze na 3,5 km. Na skutek wybuchu u wybrzeży Islandii powstała wyspa, na której jeszcze przez kilka następnych miesięcy następowały wybuchy. Po ich zaniknięciu zmierzono ją i okazało się, że ma powierzchnię 2,5 km². Średnia wysokość tej wyspy wynosiła 150 m .n.p.m. Miejscowi nazwali tą wyspę na cześć nordyckiego boga ognia (Surtra) Surtsey.

W ten sam sposób utworzyły się wyspy Galapagos, Kanaryjskie czy też Azory. Jednak tylko wyżej wspomniana Surtsey powstała w obecności ludzi, a jej narodziny nagrano na filmową taśmę.

ŚLADY ZASTYGŁEJ POD ZIEMIĄ MAGMY

Magma prąc ku powierzchni Ziemi może zastygnąć zanim na nią dotrze. Wskutek np. erozji twory te mogą zostać odsłonięte po wielu wiekach i tworzyć nawet całe łańcuchy górskie. Tak jak Stone Mountain kopuła znajdująca się w Georgii.

Diabelska Wieża (ang. Devils Tower) w Wyoming utworzyła się również poprzez intruzje magmy w skałach okruchowych. Ochładzając się uległa popękaniu i utworzyła długie oraz cienkie słupy wulkanicznej skały. W wyniku erozji mało odpornych skał osadowych słupy wulkanicznej skały zostały odsłonięte. Dziś Diabelska wieża przypomina wielki ok. 300 m pniak.

Przykładem odsłoniętej na powierzchni dajki jest Ship Rock znajdujące się w Nowym Meksyku.

Zgodnie z regulaminem serwisu www.bryk.pl prawa autorskie do niniejszego materiału posiada Wydawnictwo GREG. W związku z tym, rozpowszechnianie niniejszego materiału w wersji oryginalnej albo w postaci opracowania, utrwalanie lub kopiowanie materiału w celu rozpowszechnienia w szczególności zamieszczanie na innym serwerze, przekazywanie drogą elektroniczną i wykorzystywanie materiału w inny sposób niż dla celów własnej edukacji bez zgody Wydawnictwa GREG podlega grzywnie, karze ograniczenia wolności lub pozbawienia wolności.

---