Starożytni Rzymianie, obserwując, jak czarny dym i ogień wystrzeliwują ze szczytu góry w niebo, wierzyli, że przed nimi znajduje się wejście do piekła lub do domeny Wulkana, boga kowalstwa i ogień. Na jego cześć góry zionące ogniem wciąż nazywane są wulkanami.
W tym artykule dowiemy się, jaka jest struktura wulkanu i przyjrzymy się jego kraterowi.
Aktywne i wygasłe wulkany
Na Ziemi jest wiele wulkanów, zarówno uśpionych, jak i aktywnych. Erupcja każdego z nich może trwać dni, miesiące, a nawet lata (np. wulkan Kilauea znajdujący się na archipelagu hawajskim obudził się w 1983 roku i nadal nie przestaje działać). Następnie kratery wulkanów są w stanie zamarznąć na kilkadziesiąt lat, aby ponownie przypomnieć się o sobie nowym wyrzutem.
Chociaż oczywiście istnieją takie formacje geologiczne, których prace zostały zakończone w odległej przeszłości. Jednocześnie wiele z nich nadal zachowało kształt stożka, ale nie ma informacji o tym, jak dokładnie nastąpiła ich erupcja. Takiwulkany są uważane za wymarłe. Przykładem jest Elbrus i Kazbek, pokryte od czasów starożytnych lśniącymi lodowcami. A na Krymie i Transbaikaliach znajdują się mocno zerodowane i zniszczone wulkany, które całkowicie straciły swój pierwotny kształt.
Co to są wulkany
W zależności od struktury, aktywności i lokalizacji, w geomorfologii (tzw. nauce badającej opisane formacje geologiczne) rozróżnia się odrębne typy wulkanów.
Ogólnie dzielą się na dwie główne grupy: liniową i centralną. Chociaż oczywiście taki podział jest bardzo przybliżony, gdyż większość z nich przypisywana jest liniowym uskokom tektonicznym w skorupie ziemskiej.
Ponadto istnieją również przypominające tarcze i kopulaste struktury wulkanów, a także tak zwane stożki żużlowe i stratowulkany. Ze względu na aktywność definiuje się je jako aktywne, uśpione lub wymarłe, a według lokalizacji - jako lądowe, podwodne i subglacjalne.
Jaka jest różnica między wulkanami liniowymi a wulkanami centralnymi
Wulkany liniowe (szczelinowe) z reguły nie wznoszą się wysoko nad powierzchnię ziemi - wyglądają jak pęknięcia. W budowie tego typu wulkanów znajdują się długie kanały zasilające związane z głębokimi pęknięciami w skorupie ziemskiej, z których wypływa płynna magma o składzie baz altowym. Rozprzestrzenia się we wszystkich kierunkach, a zamarzając tworzy warstwy lawy, które wymazują lasy, wypełniają depresje oraz niszczą rzeki i wioski.
Ponadto podczas wybuchu wulkanu liniowego na powierzchni ziemi mogą pojawić się rowy wybuchowe,długość kilkudziesięciu kilometrów. Ponadto strukturę wulkanów wzdłuż szczelin zdobią łagodnie opadające grzbiety, pola lawy, rozpryski i płaskie szerokie stożki, które radykalnie zmieniają krajobraz. Nawiasem mówiąc, głównym elementem płaskorzeźby Islandii są płaskowyże lawowe, które powstały w ten sposób.
Jeżeli skład magmy jest bardziej kwaśny (zwiększona zawartość dwutlenku krzemu), to wokół ujścia wulkanu rosną wyciśnięte (tj. wyciśnięte) wały o luźnym składzie.
Struktura wulkanów typu centralnego
Wulkan typu centralnego to formacja geologiczna w kształcie stożka, która wieńczy szczyt krateru - zagłębienie w kształcie leja lub misy. Nawiasem mówiąc, stopniowo przesuwa się w górę, gdy sama struktura wulkaniczna rośnie, a jej rozmiar może być zupełnie inny i mierzony zarówno w metrach, jak i kilometrach.
Kratery wulkaniczne powstają podczas erupcji i mogą pojawić się nawet na zboczach wulkanicznych gór, w takim przypadku nazywane są pasożytniczymi lub wtórnymi.
Głęboko w wulkanicznej górze znajduje się otwór wentylacyjny, który wznosi się do krateru, magma. Magma jest stopioną ognistą masą o składzie głównie krzemianowym. Rodzi się w skorupie ziemskiej, gdzie znajduje się jej palenisko, i unosząc się w górę, wylewa się w postaci lawy na powierzchnię ziemi.
Erupcji zazwyczaj towarzyszy wyrzucanie niewielkich strumieni magmy, które tworzą popiół i gazy, które, co ciekawe, w 98% składają się z wody. Dołączają do nich różne zanieczyszczenia w postaci płatków wulkanicznychpopiół i kurz.
Co decyduje o kształcie wulkanów
Kształt wulkanu w dużej mierze zależy od składu i lepkości magmy. Łatwo mobilna baz altowa magma tworzy tarcze (lub podobne do tarcz) wulkany. Zwykle są płaskie i mają duży obwód. Przykładem tego typu wulkanów jest formacja geologiczna zlokalizowana na Wyspach Hawajskich i zwana Mauna Loa.
Stożki żużlowe to najczęstszy rodzaj wulkanów. Powstają podczas erupcji dużych fragmentów porowatego żużla, które spiętrzając się, tworzą stożek wokół krateru, a ich małe części tworzą pochyłe zbocza. Taki wulkan staje się coraz wyższy z każdą erupcją. Przykładem jest wulkan Plosky Tolbachik, który eksplodował w grudniu 2012 roku na Kamczatce.
Cechy struktury kopulastych i stratowulkanów
A słynna Etna, góra Fuji i Wezuwiusz to przykłady stratowulkanów. Nazywa się je również warstwowymi, ponieważ powstają z okresowo wybuchającej lawy (lepka i szybko krzepnąca) oraz substancji piroklastycznej, która jest mieszaniną gorącego gazu, gorących kamieni i popiołu.
W wyniku takich emisji wulkany tego typu mają ostre stożki o wklęsłych zboczach, w których te osady występują naprzemiennie. A lawa wypływa z nich nie tylko przez główny krater, ale także z pęknięć, zestalając się na zboczach i tworząc żebrowane korytarze, które służą jako wsparcie dla tej formacji geologicznej.
Wulkany kopułowe są tworzone przez lepką magmę granitową,która nie spływa po zboczach, ale zamarza u góry, tworząc kopułę, która niczym korek zatyka otwór wentylacyjny i jest wyrzucana przez nagromadzone pod nim gazy z biegiem czasu. Przykładem takiego zjawiska jest kopuła formująca się nad wulkanem St. Helens w północno-zachodnich Stanach Zjednoczonych (utworzona w 1980 roku).
Co to jest kaldera
Centralne wulkany opisane powyżej mają zwykle kształt stożka. Czasami jednak, podczas erupcji, ściany takiej struktury wulkanicznej zapadają się, a jednocześnie tworzą się kaldery - ogromne zagłębienia, które mogą osiągnąć głębokość tysiąca metrów i średnicę do 16 km.
Z tego, co zostało powiedziane wcześniej, pamiętasz, że struktura wulkanów obejmuje ogromny otwór, wzdłuż którego podczas erupcji unosi się stopiona magma. Kiedy cała magma jest na wierzchu, wewnątrz wulkanu pojawia się ogromna pustka. To właśnie w nim może spaść wierzchołek i ściany wulkanicznej góry, tworząc na powierzchni ziemi rozległe zagłębienia w kształcie kotłów ze stosunkowo płaskim dnem, otoczone pozostałościami katastrofy.
Największą dzisiejszą kalderą jest kaldera Toba, położona na wyspie Sumatra (Indonezja) i całkowicie pokryta wodą. Powstałe w ten sposób jezioro ma bardzo imponujące rozmiary: 100/30 km i głębokość 500 m.
Co to są fumarole
Kratery wulkaniczne, ich zbocza, podnóża, a także skorupa schłodzonej lawy są często pokryte pęknięciami lub dziurami, z których rozpuszcza sięgorące gazy magmy. Nazywane są fumarolami.
Z reguły gęsta biała para wiruje nad dużymi otworami, ponieważ magma, jak już wspomniano, zawiera dużo wody. Ale oprócz tego fumarole służą również jako źródło emisji dwutlenku węgla, wszelkiego rodzaju tlenków siarki, siarkowodoru, halogenowodoru i innych związków chemicznych, które mogą być bardzo niebezpieczne dla ludzi.
Nawiasem mówiąc, wulkanolodzy uważają, że fumarole, które tworzą strukturę wulkanu, czynią go bezpieczniejszym, ponieważ gazy znajdują wyjście i nie gromadzą się w głębinach góry, tworząc bańkę, która ostatecznie wypchnij lawę na powierzchnię.
Słynna Avachinsky Sopka, która znajduje się w pobliżu Pietropawłowska Kamczackiego, można przypisać takiemu wulkanowi. Kłębiący się nad nim dym jest widoczny przy dobrej pogodzie przez dziesiątki kilometrów.
Bomby wulkaniczne są również częścią struktury wulkanów Ziemi
Jeśli uśpiony wulkan eksploduje przez długi czas, podczas erupcji z jego ust wylatują tak zwane bomby wulkaniczne. Składają się ze stopionych skał lub fragmentów lawy zamrożonych w powietrzu i mogą ważyć kilka ton. Ich kształt zależy od składu lawy.
Na przykład, jeśli lawa jest płynna i nie ma czasu, aby wystarczająco ochłodzić się w powietrzu, bomba wulkaniczna, która spadła na ziemię, zamienia się w ciasto. A lawy baz altowe o niskiej lepkości wirują w powietrzu, przybierając skręcony kształt lub stając się jak wrzeciono lub gruszka. Lepkie - andezytyczne - kawałki lawy po opadnięciu stają się jak skórka chleba (sązaokrąglone lub wielopłaszczyznowe i pokryte siatką pęknięć).
Średnica bomby wulkanicznej może sięgać siedmiu metrów, a formacje te znajdują się na zboczach prawie wszystkich wulkanów.
Rodzaje erupcji wulkanicznych
Jak wskazano w książce „Podstawy geologii”, która rozważa budowę wulkanów i rodzaje erupcji, Koronovsky N. V., wszystkie rodzaje struktur wulkanicznych powstają w wyniku różnych erupcji. Wśród nich szczególnie wyróżnia się 6 typów.
- Erupcja typu hawajskiego - wyrzucenie bardzo płynnej i ruchomej lawy, która tworzy ogromne wulkany tarczowe o płaskim kształcie.
- Typ Strambolian - wyrzucanie bardziej lepkiej lawy, która jest wypychana przez eksplozje o różnej sile, co skutkuje krótkimi, potężnymi strumieniami.
- Typ Pliniański charakteryzuje się nagłymi, potężnymi eksplozjami, którym towarzyszy uwolnienie ogromnej ilości tefry (materiału sypkiego) i pojawienie się jej przepływów.
- Erupcji typu Peleian towarzyszy powstawanie gorących lawin i palących chmur, a także wzrost wystających kopuł lepkiej lawy.
- Typ gazowy to erupcja tylko fragmentów starszych skał, która jest związana z gazami rozpuszczonymi w magmie lub z przegrzaniem wód gruntowych wchodzących w strukturę wulkanu.
- Wybuch przepływu ciepła. Jest to podobne do uwolnienia wysokotemperaturowego aerozolu, składającego się z kawałków pumeksu, minerałów i fragmentów szkła wulkanicznego, otoczonych gorącą skorupą gazu. Taka erupcja była powszechna w odległej przeszłości, ale w czasach współczesnych już dawno przestała istnieć.obserwowane przez ludzi.
Kiedy miały miejsce najsłynniejsze erupcje wulkanów
Lata erupcji wulkanicznych można być może przypisać poważnym kamieniom milowym w historii ludzkości, ponieważ w tym czasie zmieniła się pogoda, zginęła ogromna liczba ludzi, a nawet całe cywilizacje zostały wymazane z Ziemi (na przykład w wyniku erupcji gigantycznego wulkanu cywilizacji minojskiej w XV lub XVI wieku p.n.e.).
w 79 rne mi. w pobliżu Neapolu wybuchł Wezuwiusz, grzebiąc miasta Pompeje, Herkulanum, Stabia i Oploncjusz pod siedmiometrową warstwą popiołu, co doprowadziło do śmierci tysięcy mieszkańców.
W 1669 kilka erupcji Etny, a także w 1766 - wulkan Mayon (Filipiny) doprowadziło do straszliwego zniszczenia i śmierci pod strumieniami lawy wielu tysięcy ludzi.
W 1783 roku wulkan Lucky eksplodował na Islandii, powodując spadek temperatury, który doprowadził do nieurodzaju i głodu w Europie w 1784 roku.
Wulkan Tambora na wyspie Sumbawa, który obudził się w 1815 roku, w następnym roku opuścił całą Ziemię bez lata, obniżając temperaturę na świecie o 2,5 °С.
W 1991 roku wulkan z filipińskiej wyspy Luzon, wraz ze swoją eksplozją, również tymczasowo obniżył go już o 0,5 °С.
