Wulkany

Co to jest wulkan?

Wulkan to po prostu otwór w Ziemi, przez którą ognista mieszanka gazów, pary wodnej, popiołu, bryłek półpłynnej skały zwanej lawą, wyrzucana jest do atmosfery. Wulkaniczne popioły, opadające po wybuchu, narastają się i twardnieją, tworząc lekką, szarą skałę. Tak po milionach lat z produktów erupcji powstały wulkaniczne góry. Są one często wysokie, mają kształt stożka z kraterem na szczycie. Wiele wulkanów znajduje się pod powierzchnią morza.

Niektóre wulkany są bardzo młode. W lutym 1943 r. Nowy wulkan narodził się w Meksyku. Pewnego dnia na polu kukurydzy zauważono małą szczelinę. W ciągu 24 godzin zmieniła się ona w szeroką na 25 metrów rozpadlinę, przypominającą kocioł z popiołem i rozpaloną czerwoności skałą. Wkrótce wylewająca się lawa utworzyła 10- metrowy pagórek. Po dziewięciu latach wulkan, znany dziś pod nazwą Paricutin, osiągnął ostatecznie wysokość 405 metrów.

Podwodne wulkany dają niekiedy początek wyspom. W 1963 r. Na przykład eksplodował nagle podwodny wulkan u południowych wybrzeży Islandii. Chmury pary i dymu wypełniły powietrze. Nowa wyspa narodziła się z lawy, która wypłynęła z krateru wulkanu. Nosi nazwę Surtsey, od Surtr - imienia staronorweskiego boga ognia. Erupcja wygasła po trzech latach, a wyspa osiągnęła powierzchnię 1,9 km.

Ogień z głębin

Wulkany występują w słabszych miejscach skorupy ziemskiej. Ziemię otacza twarda zewnętrzna powłoka zwana litosferą. Łączy ona w sobie skorupę i stałą warstwę górnego płaszcza. Litosfera dzieli się na rozległe, sztywne bloki, zwane płytami.

Te płyty znajdują się w nieustannym ruchu, napędzane przez siły drzemiące w głębi Ziemi. W pewnych miejscach ten ruch powoduje powstawanie grzbietów, w innych płyty zagłębiając się w głębokie rowy, zsuwają się z powrotem w głąb Ziemi- zjawisko zwane subdukacją. Czasem przesuwające się płyty zderzają się, czasem rozsuwają- widoczne to jest na ich krawędziach. We wszystkich takich miejscach istnieją warunki sprzyjające powstawaniu wulkanów.

Poniżej skorupy ziemskiej znajduje się warstwa zwana płaszczem. W jej obrębie, poniżej litosfery, na głębokości ponad 100 km. Występuje jeszcze jedną warstwę - astonosfera. Z powodu wysokiej temperatury część występujących tu skał topi się. Ten półpłynny materiał, zawierający także wodę i gazy, zwany magmą, gromadzi się w specjalnych zbiornikach i komorach. Magma jest gęstsza i lżejsza od zewsząd otaczających ją skał, gdy więc jej ciągle przybywa, roztapia większość skał leżących nad nią. Przeciskając się ku powierzchni, magma tworzy kanał, zwany przewodem wulkanicznym. Gazy uwięzione w magmie próbują znaleźć sobie ujście, co powoduje wzrost ciśnienia. Ostatecznie gazy wyciskają magmę poprzez jakieś słabsze miejsca skorupy w postaci lawy.

Plamy gorąca

Niektóre wulkany powstają nad obszarami zwanymi plamami gorąca. Są to miejsca, gdzie wskutek nadwyżki ciepła w głębi płaszcza Ziemi powstają ogromne ilości magmy. Przeciskając się ku powierzchni, magma po prostu przebija otwór w leżącej nad nią płycie, tworząc w ten sposób wulkan. Magma potem oziębia się i opada z powrotem, niekiedy znowu wznosi się.

Plamy gorąca zawsze powstają i utrzymują się w jednym miejscu płaszcza, podczas gdy płyty nieustannie przesuwają się nad nimi. Na skutek tych ciągłych procesów, po upływie milionów lat powstaje nowy wulkan. Wyspy Hawajskie na Pacyfiku, które utworzyły się z łańcucha wulkanów, powstały i nadal powstają w ten sposób.

Rodzaje law

Lawa wydobywająca się z wulkanu osiąga temperaturę 100⁰C i może spływać po zboczach z prędkością ponad 165 m/s. Im dalej od krateru, tym jej ruch jest wolniejszy, a temperatura niższa. Wyróżnia się dwa rodzaje law, których nazwy pochodzą z języka hawajskiego. Lawa zwana _„ pahoehoe ^„ zastyga w postaci gęsto pofałdowanej skorupy, przypominającej grube liny (lawa sznurowa ), pod którą nadal trwa ruch. Drugi typ, zwany „aa^”, tworzy nieregularne nagromadzenia bloków o szorstkiej powierzchni (lawa blokowa ).

Erupcje nie wszystkich wulkanów taki mają sam przebieg. Decyduje o tym rodzaj gazów i ilości pary wodnej zawartej w magmie. Zdarza się, że kolejne erupcje tego samego wulkanu mają różny przebieg.

Aktywność wulkanów hawajskich (i innych, tzw. wulkanów tarczowych ) ma bardzo spokojny charakter. Rozpalona lawa wydobywająca się z krateru jest bardzo rzadka. Rozlewa się swobodnie. Gazy uwięzione są w magmie mogą niekiedy wysoko wyrzucać fontanny ciekłej lawy. Tak zachowuje się na przykład wulkany Mauna Loa i Kilauea, dlatego ten erupcji nazwano typem hawajskim.

Erupcję typu Stromboli cechują gwałtowne, ciągle powtarzające się eksplozje, podczas których zostaje wyrzucona zakrzepnięta, rozżarzona do czerwoności lawa w postaci bomb wulkanicznych. Opadają one w postaci gradu niewielkich kamieni u podnóża wulkanu. Nazwa tego typu erupcji od ciągle czynnego wulkanu Stromboli we Włoszech.

Typ Vulcano

Groźniejszy typ erupcji nosi miano pochodzące od nazwy innego włoskiego wulkanu. W przeciwieństwie do deszczu drobnych odłamków skał, które nie opadają zbyt daleko, podczas erupcji typu Vulcano wyrzucane są zestalone bloki lawy na odległość kilku metrów. Lawa jest bardziej lepka, co utrudnia ucieczkę gazów. Narastające ciśnienie gazów sprawia, że są rzadsze, ale gwałtowniejsze.

Najgroźniejsze wybuchy to erupcje typu Pliniusz (lub Wezuwiusz). Najsłynniejszym takim zdarzeniem w historii był wybuch Wezuwiusza w 79 r., w południowych Włoszech. Zagładzie uległy wówczas dwa miasta - Pompeje i Herculanum. Z 20.000 mieszkańców Pompei zginęło około 10%, pozostali przy życiu dość długo drążyli w popiołach i pumeksie tunele, by dostać się do zasypanych, ale nie naruszonych domów. Natomiast Herculanum zostało pokryte płytami wulkanicznymi, z których utworzył się tuf. Dlatego podczas wykopalisk znajdowano np. sprzęty w takim stanie jak w dniu katastrofy.

Magma podczas erupcji tego typu jak lepka, co uniemożliwia, jak pisałam wyżej, uwalnianie gazów. Skutek jest katastrofalny. Strumień sprężonych gazów wystrzeliwuje na podobieństwo pocisku armatniego.

Śmiercionośne pyły

W erupcji typu Pliniusz wyzwolone siły mogą pokonać barierę dźwięku, a słup popiołów, kamieni i gazów może osiągnąć wysokość 30 km. Fragmenty skał, zwane materiałem piroklastycznym, ulegają rozdrobnieniu i w postaci fali śmiercionośnego pyłu opadają na okolicę.

Niekiedy erupcje typu Pliniusza są tak gwałtowne, że wulkan ulega całkowitemu zniszczeniu. W najlepszym przypadku ściany komina wulkanicznego zapadają się tworząc krater lub kalderę. W najgorszym razie - znika cały stożek, tak jak to się stało z wyspą Krakatau w 1883 roku miasto St. Pierre, uśmiercając 30.000 ludzi. Jedynym, który przeżył ten kataklizm, był mężczyzna odbywający karę w więzieniu. W jego celi znajdowało się jedynie maleńkie okienko - nuee ardente nie sforsowała go.

Mount St. Helens

Mount St. Helens w stanie Washington, w Sanach Zjednoczonych, wybuchł w bardzo podobny sposób. Ten wulkan nie przejawiał żadnej aktywności niemal 123 lata, lecz feralnego dnia - 18 maja 1980 r. Wszystko się zmieniło. Wybuch był nadzwyczaj widowiskowy. W istocie, erupcja była tak potężna, że spowodowała oderwanie się zbocza góry.

Chmury gazu i popiołu runęły piroklastyczną falą po zboczu wulkanu, paląc i niszcząc wszystko, co napotkało po drodze. Wybuch zniszczył, między innymi, ogromne połacie lasu. Erupcja, trwająca prawie dziewięć godzin, dostarczyła do atmoafery miliony ton popiołu. Potem ulewny deszcz zamienił nagromadzone popioły i pyły w szlam. Chociaż przewidywano wystąpienie erupcji, wielu ludzi zignorowało te ostrzeżenia -śmierć poniosło 57 osób.

Stożkowate Góry

Zjawiska wulkaniczne najczęściej kojarzą się nam ze stożkowatą górą, z której wydobywa się lawa i dym. Tym czasem geolodzy wyróżniają trzy typy erupcji: centralne, szczelinowe i arealne. Magma może przedostać się na powierzchnię ziemi długą szczeliną. W 1783 roku takie wydarzenie miało miejsce na Islandii, gdzie lawa rozlała się z prędkością 30 kilometrów i pokryła obszar 560 kilometrów kwadratowych. Jeżeli magma dociera do powierzchni ziemi nie kanałem ani szczeliną, ale wytryskuje na dużym obszarze to mamy do czynienia z magmą arealną. Współcześnie, na szczęście, nie odnotowano takiego typu działalności wulkanicznej.

Kształt wulkanu zależy od rodzaju materiału, jaki jest z niego wyrzucany. Najregularniejsze stożki formują się najczęściej wtedy, gdy następuje erupcja mieszana, w której wyniku na powierzchnię wydostaje się lawa i materiał sypki. Nachylenie stoków wulkanu waha się zwykle od 30 do 45 stopni.

W 1302 roku nastąpiła erupcjia wulkanu Epomeo, znajdującego się na jednej z wysp Morza Śródziemnego. Wcześniej Epomeo drzemał przez.... 2 tysiące lat. Wulkan, który w czasach historycznych były uśpione, zaliczamy do wygasłych. Taki jest na przykład francuski Owernia.

Zastygająca lawa przemienia się w skały, nazywane skałami magmowymi wylewnymi. Najpospolitszymi z nich są bazalty. Do skał magmowych wylewnych zalicza się też andezyty i trachity. Poza skałami wylewnymi wyróżniamy skały magmowe plutoniczne ( głębinowe ). Powstają bardzo powoli na dużych głębokościach. Większą część z nich stanowią granity.

Krzepnąca lawa może pokryć materiałem skalnym ogromną powierzchnię. Największa w dziejach świata erupcja utworzyła indyjski płaskowyż Dekan, którego powierzchnia wynosi około miliona kilometrów kwadratowych. Grubość takich skalnych pokryw może wynosić ponad 1000 metrów, a niektórzy geolodzy sądzą, że na dnie oceanów zastygła lawa sięga nawet 5 kilometrów w głąb. W Polsce skały wulkaniczne najliczniej występują na Dolnym Śląsku. Są to przede wszystkim skały bazaltowe. Ich odsłonięte zgrupowania możemy oglądać na przykład na zachód od Wrocławia. Tworzą najczęściej pionowe kominy lub samotnie górujące nad okolicą wzniesienia. Bazaltowa jest Wilcza góra w Złotoryi i Góra Zamkowa w Grodźcu.

Człowiek stykał się z wulkanami od niepamiętnych czasów. Często owe spotkania były tragiczne w skutkach. Ludzie zakładali swoje domostwa u stóp wyniosłych, stożkowatych gór, nie podejrzewając żadnego niebezpieczeństwa. Czasem co prawda, wiedziano, że _„ góra” może być groźna, ale jeśli wulkan od dawna nie wykazywał żadnej aktywności, pomału zaczynano wierzyć, iż, być może, już nigdy się nie obudzi. Dokonany opis tragedii znajdujemy w liście Pliniusza Młodszego. Pliniusz informuje w nim o śmierci swojego wuja, który był dowódca floty stacjonującej 25 kilometrów od Wezewiusza i pospieszył na ratunek bezradnym mieszkańcom.

W bliższych nam czasach największym wybuchem wulkanu była erupcja Krakatau, położonego na małej wyspie pomiędzy Sumatrą a Jawą. Krakatau obudził się w 1883 roku po 199 latach uśpienia. Eksplozja dosłownie wysadziła w powietrze dwie trzecie wyspy. Popioły spadły nawet na oddalony o 2500 kilometrów statek _„British Empire ^„ Huk było słychać na odległej o 4800 kilometrów wyspie Rodriguez. Wyniesiony na wysokość 30 kilometrów pył zasnuł Ziemie, utrzymywał się ponad rok i przez długie tygodnie powodował takie dziwaczne zjawiska atmosferyczne, jak niebieskie zabarwienie słońca lub zielony kolor księżyca. Z powodu wybuchu i powstałej w jego wyniku olbrzymiej 36- metrowej fali, która obiegła połowę kuli ziemskiej, życie straciło około 40 tysięcy osób.

Wulkany pomimo swej grozy i złej sławy nie odstraszają ludzi. Tubylcy nadal osiedlają się w ich pobliżu ze względu na żywność gleb wzbogaconych popiołem wulkanicznym. Badacze i naukowcy docierają do granic dymiących kraterów, dla turystów zaś te drzemiące kolosy stanowią niepowtarzalną atrakcję.

---