PROCESY EGZOGENICZNE prowadzą do wyrównania powierzchni Ziemi Wietrzenie niszczenie postaci fizycznej lub zmiana ukladu chemicznego skał w taki sposob, zeby powstala zwietrzelina. następuje na skutek energii słonecznej, powietrza wody i organizmów żywych. Efekty wietrzenia fizycznego: gołoborza i łuszczenie skał Efekty wietrzenia chemicznego: rozpuszczanie skał i procesy krasowe DENUDACJA-zachodzi na skutek ruchow masowych, takich jak osuwanie obrywanie, czy spelzywanie spowodowanych grawitacją. EROZJA-niszczące dzialane wody lodu lub powietrza na podloze. Powoduje żłobienie i rozcinanie powierzchni skorupy ziemskiej. CYKL GEOLOGICZNY-od orogenezy do akumulacji Peneplena-prawierównia
Trzęsienie ziemi - gwałtowne rozładowanie naprężeń powstałych w skorupie ziemskiej w czasie ruchów fragmentów litosfery. Z miejsca uwolnienia tych naprężeń (hipocentrum - ogniska trzęsienia ziemi) rozchodzą się fale sejsmiczne. Punkt na powierzchni Ziemi położony nad ogniskiem (epicentrum) to miejsce, gdzie fale docierają najwcześniej i gdzie straty są największe. Siła wstrząsów maleje w miarę oddalania się od epicentrum.
Podział trzęsień ziemi:
ze względu na przyczynę:
tektoniczne - najczęstsze (90%) i najgroźniejsze. Ich przyczyna to gwałtowne rozładowanie energii nagromadzonej w skorupie ziemskiej lub górnym płaszczu. Energia w ośrodkach skalnych kumuluje się, a gdy przekroczy krytyczną wartość, ośrodek pęka powodując wstrząs. Większość trzęsień tego typu powstaje w strefach granicznych płyt litosfery. Trzęsienia tektoniczne występują także w młodych pasmach fałdowych, w strefach, gdzie subdukcja już wygasła. Trzęsienia tektoniczne są związane z przemieszczaniem się mas skalnych w istniejących uskokach, lub z powstawaniem nowych, młodych uskoków. Różnią się od trzęsień wulkanicznych tym, że od razu następuje najsilniejszy wstrząs, podczas gdy w trzęsieniach wulkanicznych wstrząsy są stopniowo coraz silniejsze.
wulkaniczne - stanowią ok. 7% trzęsień. Ich geneza związana jest z gwałtownymi erupcjami wulkanów lub zapadaniem się stropów opróżnianych komór magmowych.
zapadowe - związane z obszarami krasowymi, na których dochodzi do zawalania się stropów nad jaskiniami lub innymi próżniami w podłożu. Stanowią ok. 2% ogółu trzęsień, ich skutki są słabo odczuwalne.
antropogeniczne - wstrząsy spowodowane tąpnięciami. Do ich powstania może przyczynić się także naruszenie równowagi naprężeń w górotworze bądź też napełnienie zbiornika zaporowego. Na obszarach gęsto zabudowanych mogą spowodować znaczące szkody materialne. Występują na przykład na Górnym Śląsku, w okolicach Bełchatowa, na Dolnym Śląsku i w Pieninach.
ze względu na głębokość ogniska:
płytkie (85%) - poniżej 70 km,
średnie (12%) - 70-350 km,
głębokie (3%) - powyżej 350 km.
ze względu na powiązanie ze wstrząsem zasadniczym:
wstępne - o słabej magnitudzie,
zasadnicze - o największej magnitudzie,
następcze - po wstrząsie zasadniczym, o zmniejszającej się magnitudzie.
Przed i po erupcji wulkanu mogą (ale nie muszą) pojawić się wstrząsy typu:
foreshock -i (wstrząsy przed erupcją)
aftershock -i (wstrząsy po erupcji)
Ze względu na częstotliwość występowania trzęsień na danym terenie wyróżnia się obszary:
Wulkanizm - ogół procesów geologicznych, zachodzących na powierzchni Ziemi, związanych z wydobywaniem się lawy i innych materiałów z głębi skorupy ziemskiej.
Wulkanizm jest wyrazem życia planety. Jest to ogół procesów związanych z przemieszczaniem się magmy z głębokich warstw Ziemi ku jej powierzchni. Kresem tej wędrówki jest erupcja czyli wylew lawy lub wybuchy gazów wynoszących fragmenty ciekłej lawy i rozkruszone skały podłoża.
Wulkanizm wpływa też na m.in. termikę wód podziemnych, tzn. podgrzewa je. W miejscach tych powstają liczne uzdrowiska.
Efektem wulkanicznej działalności są góry wulkaniczne. Powsatają one zarówno na lądzie, jak i na dnie oceanów. Jeśli góry wulkaniczne wynurzają się nad powierzchnię wody, wówczas powstają wyspy wulkaniczne, takie jak na przykład Wyspy Hawajskie.
Najwięcej wulkanów znajduje się wzdłuż wybrzeży Oceanu Spokojnego. W Europie najwięcej czynnych wulkanów znajduje się we Włoszech (Stromboli, Vulcano, Etna, Wezuwiusz) i na Islandii (Askja i Hekla)
Plama gorąca (punkt gorąca, pióropusz gorąca) - przejaw wulkanizmu nie związanego z obecnością granic płyt litosfery, wynikający z obecności w górnym płaszczu stref o anomalnie wysokiej temperaturze, ale o niewielkim zasięgu. Powoduje to przetapianie wyżej ległej skorupy, generowanie ognisk magmy i powstawanie wulkanu. Przykładem takiej aktywności plamy gorąca jest łańcuch Hawajów, stanowiących kulminację Grzbietu Hawajskiego. Jego kontynuacją jest Grzbiet Cesarski. Powstanie tych form wiąże się z przesuwaniem się płyty pacyficznej ponad stale aktywną plamą gorąca. Widoczne na mapach załamanie pomiędzy obu grzbietami wskazuje na to, że około 43 mln lat temu płyta pacyficzna zmieniła kierunek ruchu.
Wulkan - termin wprowadzony przez sławnego geografa Bernhardusa Valeriusa. Jest to wzniesienie powstałe w miejscu wydostania się magmy na powierzchnię ziemi, zbudowane ze skał będących produktami erupcji: lawy i utworów piroklastycznych.
2.1. Budowa wulkanu
- stożek wulkaniczny, którego wysokość i kształt zależą od rodzaju i ilości materiału wydobywającego się w trakcie erupcji
- komin wulkaniczny, czyli kanał, którym na powierzchnię ziemi są dostarczane produkty erupcji
- krater, będący zakończeniem komina wulkanicznego
- ognisko lub komora magmowa, łącząca się kominem wulkanicznym z kraterem, jest to zbiornik magmy, będący źródłem materiału erupcji wulkanicznej
Głównemu stożkowi wulkanicznemu towarzyszą często znajdujące się na stokach wulkanu, tzw. stożki pasożytnicze, przez które również mogą następować erupcje.
2.2.Typy wulkanów
Podział wulkanów można przeprowadzić ze względu na:
1. Rodzaj wydostających się na powierzchnię materiałów
Lawowe, czyli efuzywne¬
• wulkany tarczowe - tworzą się, gdy lawa jest płynna i wypływając z krateru rozlewa się szeroko, tworząc wzniesienie o łagodnych stokach.
• kopuły lawowe - jeśli lawa ma duża lepkość nie może odpłynąć daleko od krateru i gromadzi się w sąsiedztwie.
Gazowe czyli¬ eksplozywne - wyrzucają tylko materiał piroklastyczny
• maary - lejkowate zagłębienia otoczone wałem z popiołów wulkanicznych
Mieszane, inaczej¬ stratowulkany
2. Rodzaj erupcji
centralne - związane z jednym punktem¬ (centrum wybuchu), czyli kanałem kształtu cylindrycznego, który powierzchnię Ziemi łączy z podziemnym ogniskiem magmowym. Kanałem tym wydobywają się materiały wulkaniczne. Zakończony jest on lejkowatym zagłębieniem, które powstało podczas rozrywania się skał w czasie wybuchu, czyli kraterem.
• typ islandzki - wylew bardzo płynnej lawy ze szczeliny
• typ hawajski - wulkan wybucha często lecz spokojnie, wulkan ma kształt tarczy
• typ stromboli - wulkan wybucha często, rytmicznie lecz niezbyt gwałtownie: wylewa niewielkie ilości law obojętnych , wyrzucając też materiał piroklastyczny
• typ vulcano - wybuchy następują rytmicznie co kilka, kilkanaście lat: wulkan wyrzuca chmury popiołów i znaczne ilości średnio kwaśniej lawy
• typ Pelee - wulkan wybucha z niezwykłą gwałtownością, a lawa zawiera wiele gazów
• typ Pliniusza - wybuch trwa krótko ale ma ogromną siłę: produktami erupcji są niemal wyłącznie popioły
szczelinowe (linearne) - produkty wulkaniczne wydobywają się¬ podłużnymi szczelinami. Lawa wypełniająca szczelinę przelewa się w jedną lub dwie strony. Tą drogą powstają pokrywy obejmujące czasem duże obszary
Erupcje linearne są rzadsze od centralnych. Duże pokrywy bazaltowe, pochodzące z dawnych okresów geologicznych świadczą o tym, że przed dziesiątkami milionów lat ten typ erupcji był dosyć pospolity. Na niektórych obszarach wulkanicznych można odtworzyć zanikanie dawnych erupcji linearnych, których miejsce zajmują erupcje centralne. Niemal regułą jest, że erupcje linearne mają charakter law zasadowych typu bazaltowego; zawartość gazów w tych lawach jest niewielka. Dlatego też wylewom lawy erupcji linearnych rzadko towarzyszą potężne eksplozje, mają one charakter słabszych wybuchów i prowadzą do wytworzenia tylko niewielkich stożków wulkanicznych. Najczęściej są to otwarte szczeliny, którymi lawa wydobywa się spokojnie. Szczeliny czy rowy obfitują nieraz w drobne kratery ułożone wzdłuż linii wyznaczających przebieg szczeliny lub rowu.
arealne - powstać one¬ mogą wtedy, gdy magma batolitu lub lakolitu dojdzie do powierzchni Ziemi nie kanałem ani szczeliną lecz całą powierzchnią. Nastąpić to może przez przetopienie skał nadległych lub przez przedarcie się magmy na znacznej przestrzeni. Nie znamy współczesnych erupcji arealnych, prawdopodobnie jednak miały one duże znaczenie, kiedy istniały korzystne warunki do wydobywania się wielkich mas magmy na powierzchnię. Erupcje arealne charakteryzują się tym, że występujące na powierzchni skały wylewne przechodzą stopniowo w bardziej gruboziarniste skały głębinowe. Do tego typu erupcji zalicza się wulkaniczną płytę utworzoną z riolitów w Yellowstone Park (Stany Zjednoczone Am.). Zajmuje ona powierzchnię około 10000 km2 przy dużej miąższości. Obecność licznych gejzerów ogranicza się do obszaru riolitowego, co wskazuje na stały dopływ ciepła z głębi. Ponieważ wulkanizm tego obszaru zakończył się w pliocenie, tak dużym źródłem ciepła może być tylko batolit granitowy leżący w głębi.
2.3. Produkty erupcji
Produkty ciekłe:
• lawa - składa się ze stopionych tlenków krzemu i metali oraz krzemianów o gazów
Produkty stałe:
• popioły wulkaniczne - czyli bardzo drobne okruchy lawy i skał wyrwanych z podłoża wulkanu
• lapille - są to drobne kawałki lawy wielkości grochu lub orzecha włoskiego
• bomby wulkaniczne - to duże bryły skał lub zastygniętej w powietrzu lawy
Produkty gazowe - ekshalacje
• fumarole - są one bardzo gorące, osiągają od 200 do nawet 1000ºC, złożone są głównie z pary wodnej z domieszką tlenku węgla, fluoru i chloru
• solfatary - ich temperatura to około 100-200ºC, a skład: głównie para wodna oraz dwutlenek węgla i siarkowodór
• mofety - są stosunkowo chłodne, bo poniżej 100ºC ekshalacje są złożone głównie z dwutlenku węgla
2.4. Rozmieszczenie wulkanów
Z rozmieszczenia geograficznego wulkanów wynika, że większość z nich grupuje się w wąskich strefach , które najczęściej są młodymi pasmami górskimi lub łukami wyspowymi u wybrzeży Pacyfiku. Aktywną wulkanicznie strefą są ryfty grzbietów sródoceanicznych. Wulkany występują też na dnie głębokich basenów oceanicznych, przy czym najwięcej jest ich na Pacyfiku. Warto też zwrócić uwagę na występowanie wulkanów we wschodniej Afryce, gdzie są one związane z wielkimi rozłamami skorupy ziemskiej, jakimi są Wielkie Rowy Wschodnioafrykańskie. Poza wymienionymi obszarami wulkany występują bardzo rzadko. Rozmieszczenie wulkanów na kuli ziemskiej wykazuje wyraźne związki z budową geologiczną skorupy ziemskiej i zachodzącymi w niej procesami tektonicznym.
Aktywność wulkaniczna zmienia się wraz z czasem. Obserwowana aktywność wulkanów umożliwiła wprowadzenie ich podziału na wulkany:
Szacuje się, że w ciągu ostatnich 10 tys. lat na kuli ziemskiej czynnych było 1500 wulkanów. W tym okresie miało miejsce około 7900 erupcji. Obecnie liczbę czynnych wulkanów szacuje się na około 600. Ponad połowa z nich znajduje się na obszarze lądowym. Ponadto można spotkać kilka tysięcy nieczynnych wulkanów na lądzie oraz kilkadziesiąt tysięcy pod wodą.
linijne - magma wypływa z podłoża
Wulkany różnią się dominującym rodzajem materiału, jaki się z nich wydobywa:
stratowulkany (mieszane) - wyrzucają gęstą, lepką lawę andezytową; ponadto wyrzucane są też materiały piroklastyczne (bomby wulkaniczne, lapille i gazy wulkaniczne. należą do najbardziej eksplozywnych. Stratowulkany posiadają wysokie, strome stożki (kąt nachylenia ok 30 stopni, np. Wezuwiusz, Cotopaxi, Popocatépetl);
eksplozywne - wyrzucają tzw. materiał piroklastyczny, a także najgęstsze i najbardziej kwaśne lawy ryolitowe;
kaldera - krater powstały podczas zbyt gwałtownej erupcji wulkanu
Rozmieszczenie wulkanów
Największe skupiska wulkanów na świecie znajdują się w Indonezji (ok. 80 wulkanów aktywnych, 100 drzemiących) i wzdłuż tzw. "Drogi Wulkanów" z 30 stożkami w Ekwadorze. Najważniejsze wulkany na poszczególnych kontynentach:
Europa
Etna (Włochy) - 3323 m n.p.m. 1980 Kwiecień 16, 2000 Beerenberg (Norwegia) - 2277 m n.p.m. Amiata (Włochy) - 1734 m n.p.m. Grimsvötn (Islandia) - 1719 m n.p.m. Askja (Islandia) - 1510 m n.p.m., 1961 rok 26 luty 2000 erupcja Hekla (Islandia) - 1491 m n.p.m. 1991 28 luty 2000 erupcja Katla (Islandia) - 1363 m n.p.m.
Hvannadalshnukur (Islandia) - 2119 m n.p.m. Wezuwiusz ("Vesùvio", Włochy) - 1277 m n.p.m. 1949 Stromboli (Włochy) - 926 m n.p.m.Vulcano (Włochy) - 500 m n.p.mSantoryn (Grecja) - 131 m n.p.m.
W Polsce odnaleźć można ślady dawnego wulkanizmu w Pieninach (góra Wdżar) oraz w Sudetach. Góra Świętej Anny to również dawny wulkan.
Lawa jest to magma wydobywająca się na powierzchnię Ziemi podczas erupcji wulk. i oddająca do atmosfery swe składniki lotne (np. parę wodną, dwutlenek węgla). Temperatura wydobywającej się lawy wynosi 1000-1400oC, temp.krzepnięcia - 600-700oC. Lawy bogate w krzemionkę (kwaśne) mają dużą lepkość, są mało ruchliwe, tworzą krótkie potoki lub kopuły lawowe (np. l. wulkanu Merapi na Jawie). Lawy ubogie w krzemionkę (zasadowe) mają małą lepkość, łatwo płyną, tworzą długie (do 50 km) potoki oraz pokrywy lawowe, zajmujące niekiedy obszary o powierzchni setek tysięcy km2 (np. w Patagonii, na Islandii).
Lawy poduszkowe (gł. bazaltowe), zakrzepłe w postaci brył o kształcie spłaszczonych bochnów, powstają wskutek erupcji podmorskich pod wpływem gwałtownego stygnięcia pod wodą. Produktami krzepnięcia lawy są skały wulewne.
Gejzer - rodzaj gorącego źródła, które gwałtownie wyrzuca słup wody i pary wodnej o temperaturze około 100° C. Woda z gejzerów ogrzewana jest zalegającą kilka kilometrów pod ziemią magmą w procesie hydrotermalnym. Wybuchy gejzerów są dość regularne, ale dla każdego źródła odstępy pomiędzy kolejnymi wybuchami są inne. Woda może być wyrzucana na wysokość nawet 30-70 m.
Nazwa gejzer pochodzi od nazwy najbardziej znanego gejzeru na Islandii Geysir. Zaś jego nazwa pochodzi od islandzkiego słowa gjósa = 'tryskać, wybuchać'.