Wulkany

WULKANY
Jest to zespół zjawisk związanych z wydobywaniem się magmy z głębi ziemi na jej powierzchnię.

Produktami erupcji wulkanicznych są:
- lawa,
- materiał piroklastyczny,
- gazy.

Lawa to magma, która wydostała się z głębi ziemi na jej powierzchnię. Jest mieszaniną fazy ciekłej, gazowej i stałej, czyli kryształów tych minerałów, które wykrystalizowały się w głębi ziemi. Chemicznie lawa może być kwaśna, zasadowa lub o składzie pośrednim (obojętna).

Lawy kwaśne mają dużą lepkość, tworzą krótkie potoki lub krzepną w kopułowatych formach, zawierają dużo krzemionko.

Lawy zasadowe mają niską lepkość, są ruchliwe. Płyną z łatwością i szeroko się rozlewają.

Temperatura la wydobywających się na powierzchnię ziemi mieści się w granicach od 1000°-1200°C, a ich krzepnięcie w temperaturze 600-800°C.

Utwory piroklastyczne powstają w wyniku rozpylania ciekłej lawy podczas wybuchu lub rozdrobnienia w czasie wybuchu skał z aparatu wulkanicznego. Do utworów piroklastycznych należą: bomby, szlaki, Scotia, lapilli, piaski, popioły, pyły, pumeks.

Bomby wulkaniczne to fragmenty law zastygłe w powietrzu, o kształcie owalnym, często wrzecionowatym i skręcone, od kilkudziesięciu cm do 1 m. Wnętrze niekiedy krystaliczne a powierzchnia gąbczasta.

Szlaki to fragmenty szkliste, nieco pęcherzykowatej lawy o średnicy rzędu 10 cm.

Scoria to niewielkie kawałki wielkości orzecha gąbczastej lawy.

Lapille to fragmenty wielkości grochu.

Piaski, popioły, pyły – frakcja poniżej 2 mm, powstają z rozpylonej lawy lub rozdrobnienia materiału budującego aparat wulkaniczny (jest ich najwięcej).

Gazy wulkaniczne – wydobywają się wprost z krateru lub z pokryw i strumieni lawowych. Do najważniejszych należy: H₂O (para wodna), CO₂, CO, F₂, Cl₂, H₂, N₂. Skład gazów zmienia się bardzo szybko.

Pumeks – zakrzepłe bryłki lawy pęcherzykowatej i silnie zagazowanej.

Materiał piroklastyczny może być wyrzucony z wulkanów na duże wysokości i odległości, ale może też schodzić po stoku w formie:
- chmur gorejących – gorące, turbulentne mieszaniny materiałów piroklastycznych z parą wodną i gazami (temp. 1000◦C, V~100 km/godz.)
- potoki popiołowe – gęste, rozżarzone masy popiołów wulkanicznych,
- spływy popiołowe – chłodne mieszaniny popiołów wulkanicznych z wodą opadową lub roztopową,
- lawiny wulkaniczne – rozdrobnione skały stożka wulkanicznego.

Erupcje centralne, w których produkty wulkaniczne gromadzą się wokół otworu w formie stożka to klasyczne wulkany.

KLASYFIKACJA WULKANÓW

W zależności od rodzaju produktów erupcji:
- wulkany wylewne (inaczej lawowe, efuzywne): tarczowe, kopuły lawowe,
- wulkany eksplozywne,
- Kopuły lawowe.

Wulkany wylewne
- TARCZOWE (typ hawajski) – tworzą się wówczas kiedy lawa jest rzadka, zasadowa, tworzą bardzo rozległe, ale płaskie stożki, o charakterystycznym pokroju, nachylenie stoków 8-10 stopni. Spływają z tych wulkanów potoki, które przenoszą lawę nawet na odległość kilkudziesięciu km. Te wulkany wylewają tylko lawę bazaltową.
- KOPUŁY LAWOWE – powstają z lawy kwaśnej, która krzepnie szybko tworząc kopułowate formy. Nachylenie stożka niekiedy rzędu kilkudziesięciu stopni. Czynne wulkany: Indonezja (Jawa), USA, Kamczatka.

Wulkany eksplozywne
Najrzadsze. Produkują praktyczni wyłącznie materiał piroklastyczny. Z reguły niewielkie wulkany, nachylenie stoku ok. 30 stopni. Występują m.in. na Filipinach. Kopalne wulkany tego typu to MAARY.

Wulkany mieszane
Najczęstszy typ wulkanów. Należą do nich m.in.: Etna, Wezuwiusz, Św. Helena, Kilimandżaro.
To wulkany o charakterystycznej warstwowej budowie, składają się z wapiennych warstw materiału piroklastycznego i lawą.

W zależności od stopnia aktywności:
- czynne,
- wygasłe,
- drzemiące (Wezuwiusz – ostatni wybuch 1943rok) – wydostają się gazy, słabe trzęsienia ziemi.

ROZMIESZCZENIE WULKANÓW
1. wulkany stref subdukcji (pas około pacyficzny, medyterański).
2. wulkany stref akrecji i ryftowych (Morze Czerwone)
3. wulkany pióropuszy płaszcza (wyspy Hawajskie)

MECHANIZMY ERUPCJI
1. Związany z działalnością gazów.
2. Związany z hydraulicznym wyciskaniem lawy.

TYPY ERUPCJI WULKANÓW
- centralna
- linijna – wypływ lawy poprzez szczelinę w skorupie ziemskiej, powstają wulkany ułożone linijnie,
- arealna – magma wydobywa się na znacznym obszarze jednocześnie, prawdopodobnie jest to związane z przetapianiem skorupy ziemskiej przez płytko pod powierzchnią umiejscowione ogniska magmy,
- freatyczna – powstają gdy, wody opadowe, morskie dostają się szczelinami do ogniska wulkanicznego, przegrzana woda zamienia się w parę wodną, następuje potężna erupcja piroklastyczna.