Już od starożytnych czasów ludzkość była zafascynowana i jednocześnie onieśmielona potęgą wulkanów. Wówczas wielu badaczy próbowało zgłębić tajemną wiedzę na temat pochodzenia i ogromu niszczycielskiego wnętrza tych gigantów. Dziś setki naukowców monitoruje wulkany i ich aktywność, w miarę możliwości zapobiegając katastrofom, które mogłyby zniszczyć naszą planetę.
Wulkany i wulkanizm
Termin „wulkan” wywodzi się od imienia rzymskiego boga ognia Vulcanusa. Starożytni Rzymianie wierzyli, że ów bóg mieszkał we wnętrzu góry na wyspie Vulcano, gdzie pracował jako kowal, czym wyjaśniali wydobywający się z wnętrza góry hałas, huk i iskry ognia.
Wierzyli, że produkuje on tam groty strzał dla Marsa i zbroje dla Herkulesa. Vulcanus znany był ze swej porywczości, dlatego też od czasu do czasu straszył ludność zamieszkującą pobliskie tereny groźnymi wybuchami lawy i kulami ognia.
Dziś wiemy, że to tylko starożytne mity a wulkan w rzeczywistości jest szczeliną lub otworem w skorupie Ziemi, z którego wydobywa się
- Popiół
- lawa
- skały
- gazy wulkaniczne
Termin ten używany jest również potocznie do określania całej formy terenu — góry zbudowanej z materiału skalnego, który gromadzi się wokół tego tworu, bo formalnie na jej określenie powinno używać się takich pojęć jak góra lub kopuła wulkaniczna, lub stożek wulkaniczny.
Powstawanie stożków wulkanicznych i innych wulkanicznych form terenu związane jest z procesem zwanym wulkanizmem. Ma on bezpośredni związek z wydobywaniem się pod dużym ciśnieniem migrującej we wnętrzu Ziemi magmy na jej powierzchnię.
Struktura wulkanu
Każdy wulkan ma kilka podstawowych elementów budowy. Wyróżnia się główne części takie jak:
Komora magmowa – znajdujący się od kilku do nawet kilkudziesięciu kilometrów pod powierzchnią wulkanu zbiornik, w którym obecna jest magma. Tworzona jest w wyniku topienia się skał.
Kanał wulkaniczny – jest rodzajem przewodu w kształcie podłużnej szczeliny lub cylindrycznego komina, który łączy komorę magmy z powierzchnią Ziemi.
Krater – lejek, który jest końcowym elementem kanału wulkanicznego. Jego średnica może mierzyć nawet kilkaset kilometrów.
Na szczycie góry wulkanicznej znajduje się krater główny. Jeżeli magma znajdzie sobie nowe drogi wydostania się na ziemską powierzchnię i utworzy nowe kanały, wówczas powstają kratery boczne.
Kaldera – czyli koliste, olbrzymie zagłębienie powstałe m.in. w czasie gwałtownej erupcji, kiedy to zniszczeniu ulega cały wulkan lub jego wierzchołek, lub na skutek zapadnięcia się wulkanu do ogniska magmy (np. Krakatau w Indonezji lub Jezioro Kraterowe w USA).
Rodzaje materiału wulkanicznego
W czasie aktywności wulkanicznej na powierzchnię Ziemi wydostają się:
- Lawa
- gazy
- materiały piroklastyczne
- porwaki
Lawa — jest magmą, która wydobyła się z wnętrza Ziemi. Składa się głównie z:
- Stopionej krzemionki
- tlenków metali
- minerałów krzemianowych
- gazów wulkanicznych
Ze względu na różnice w składzie chemicznym wyróżniamy lawę:
kwaśną (duża ilość krzemionki, lekka, lepka, płynie wolno krótkimi strumieniami);
zasadową (mała ilość krzemionki, dużo metalicznych materiałów, płynna, ciężka, mniej lepka niż kwaśna, tworzy duże rozlewiska);
obojętną (cechy pośrednie pomiędzy powyższymi rodzajami).
Gazy wulkaniczne – składają się głównie z dwutlenku i tlenku węgla, pary wodnej, wodoru, chloru, siarkowodoru i dwutlenku siarki. Emisję samych gazów nazywa się ekshalacją wulkaniczną i ze względu na temperaturę wyziewów dzieli się je na:
mofety – wyziewy o temperaturze poniżej 100 stopni Celsjusza, głównie dwutlenku węgla;
solfatary – przegrzana para wodna o temperaturze 100-200 stopni Celsjusza ze związkami siarki;
fumarole – wszelkie gazy wulkaniczne i para wodna sięgająca temperaturą od 200 do 800 stopni Celsjusza.
Materiały piroklastyczne – są to luźne odłamki skalne, które dzieli się ze względu na ich wielkość:
bomby wulkaniczne – duże kawałki lawy, która zastygła w powietrzu. Mierzą minimum 5 cm długości, ale mogą przybierać naprawdę potężne rozmiary (nawet przekraczające metr);
lapille – małe kamyczki (od 2 mm do 5 cm), które powstały z zastygłej lawy;
piasek i pył wulkaniczny – wielkości dziesiętnych milimetra drobinki popiołu wulkanicznego, który może osiadać na lądzie (tufem) lub w wodzie (tufitem);
pumeks – materiał, który powstaje z pieniącej się, gorącej lawy. Jest bardzo lekki, zawiera duże ilości gazów, ma porowatą sktukturę.
Porwaki – inaczej ksenolity, to oderwane przez lawę i wyrzucone z wulkanu fragmenty skał, które budują komin wulkaniczny.
Klasyfikacja wulkanów
Wulkany można podzielić m.in. ze względu na ich fazy aktywności, miejsce, z którego wypływa magma, rodzaj materiału wulkanicznego oraz formę erupcji.
Fazy aktywności – wyróżniamy tutaj wulkany:
Czynne, czyli takie, które wybuchają od czasu do czasu lub stale pokazują swoją aktywność, np. Etna i Wezuwiusz we Włoszech, Kamerun w Kamerunie, Kluczewska Sopka w Rosji, Mauna Loa na Hawajach.
Uśpione lub drzemiące, czyli takie, które wykazywały swą aktywność w czasach historycznych, a obecnie nie przejawiają aktywności, choć może się ona pojawić nawet po bardzo długim czasie uśpienia, np. Tambora w Indonezji, Fudżi w Japonii, Orizaba w Meksyku.
Wygasłe – wulkany, które nigdy nie dały oznak swojej aktywności, np. Kilimandżaro w Tanzanii, Elbrus w Rosji, Góra św. Anny i Ślęża w Polsce.
Miejsce wypływu magmy:
Wulkany tarczowe – rozległe i płaskie wzniesienia, gdzie nie występuje gwałtowna erupcja. Magma wypływa z wnętrza (np. Mauna Kea na Hawajach).
Wulkany stożkowe – magma wypływa z wylotu komina wulkanicznego.
Wulkany linijne (szczelinowe) – magma wydobywa się z podłoża.
Rodzaj materiału wulkanicznego:
Wulkany lawowe (hawajskie, efuzywne) – głównym materiałem wulkanicznym wydobywającym się na powierzchnię jest lawa. Wybuchają dość często, ale erupcja przebiega spokojnie (np. Hekla na Islandii, Mauna Loa na Hawajach).
Wulkany eksplozywne – przede wszystkim wyrzucają gazy wulkaniczne, popiół i pył. Tworzą strome stożki (np. Kluczewska Sopka w Rosji, Mayon na Filipinach).
Stratowulkany, czyli wulkany mieszane – na zmianę raz spokojnie wylewają lawę, a raz gwałtownie wyrzucają okruchy skalne (np. Erebus na Antarktydzie, Stromboli we Włoszech, Pico de Teide na Wyspach Kanaryjskich).
Wulkany na Ziemi
Zakłada się, że przez ostatnie 10 tysięcy lat na lądzie było czynnych ok. 1500 wulkanów. Wiele czynnych wulkanów prawdopodobnie znajduje się na terenach podmorskich. Inne wulkany są uśpione, nie wykazują żadnych aktualnych oznak eksplozji, ale mogą stać się aktywnymi w dowolnym momencie w przyszłości. Inne uważa się za „wymarłe”.
Najwięcej wulkanów występuje w obszarach tzw. plam gorąca oraz na granicach płyt tektonicznych litosfery. Największe ich ilości znajdują się w obrębach dna oceanicznego, aczkolwiek są to małe i raczej niegroźne wulkany podmorskie.
Jeśli chodzi o potęgę i wielkość wulkanów oraz ilość erupcji wulkanicznych to ich największe skupisko (ok. 90% czynnych wulkanów na lądzie) znajduje się w tzw. Ognistym Pierścieniu Pacyfiku, otaczając wybrzeża Oceanu Spokojnego (od Ameryki Północnej i Południowej, przez łańcuch wysp Aleuty aż po wschodnie wybrzeże Azji i Oceanii).
Historyczne erupcje
Jednym z najsłynniejszych wulkanów jest Wezuwiusz, który leży nad Zatoką Neapolitańską w południowych Włoszech. Wybuchł ponad 50 razy w ciągu ostatnich 2000 lat. W 79 roku wybuch w ciągu kilku godzin zasypał Pompeje.
Kolejna jego erupcja w 1631 r. zabiła około 4000 osób. W 1669 r. na Sycylii Etna wypuściła rzekę lawy przez ulice Katanii, zabijając około 20 000 ludzi.
W 1815 r. wiry i tsunami z erupcji Gunung Tambora, na wyspie Sumbawa w Indonezji, zabiły 12 000 osób. Kilkadziesiąt lat później, inny indonezyjski wulkan Krakatau podczas wybuchu zdewastowały setki wsi, w tym na Javie i na Sumatrze. Około 36 000 osób zmarło.
Pył utrzymujący się w atmosferze spowodował, że Księżyc przez blisko dwa lata wydał się tamtejszym mieszkańcom niebieski, a czasami nawet zielony.
W 1902 r. erupcja wulkanu Montagne Pelée na wyspie Martynika zatruła śmiercionośnym gazem i gorącym popiołem miasto Saint-Pierre, zabijając 29 933 z 29 937 jego mieszkańców.
W 1980 r. w wyniku wybuchu Mount St. Helens w stanie Waszyngton zginęło 57 osób, a skutki samej erupcji były widoczne w 48 stanach kontynentalnych.
Skandaliczne skutki czy pozytywne zmiany?
Wydawać by się mogło, że całym proces wulkanizmu wiąże się tylko i wyłącznie z niszczycielską, ogromną siłą rażenia. Bo przecież sam żywioł i wybuchy wulkanów powodują zniszczenia w przyrodzie i gospodarczej działalności człowieka.
Wulkany niszczą ludzki dorobek, zmiatają z powierzchni ziemi domy, budynki, zabytki, lasy, pola, paraliżują ruch lotniczy, handel, gospodarkę, aż ostatecznie zabijają ludzi.
Przyczyniają się do powstawania tsunami, zmian rzeźby terenu i klimatu – zapylenie ogranicza dopływ promieni słonecznych i obniża temperaturę.
Jednak okazuje się, że wulkanizm może również pozytywnie wpływać na przyrodę i człowieka. Otóż skały i pyły wulkaniczne sprzyjają tworzeniu się żyznych i urodzajnych gleb, a niektóre materiały wulkaniczne wykorzystywane są w budownictwie.
Ponadto skały magmowe to doskonałe źródło złóż miedzi, uranu, cynku, ołowiu i rudy. Niektóre erupcje wulkanów schładzają globalną temperaturę, jak np. w 1991 roku wybuch Pinatubo w Filipinach, obniżył temperaturę Ziemi o 0,5 stopnia Celsjusza.
Tereny wulkaniczne są same w sobie bardzo atrakcyjne i chętnie odwiedzane przez turystów. Poza tym obfitują w wody termalne i mineralne, które stanowią dodatkowy atut turystyczny.
Dzięki wulkanom możemy cieszyć się również piękniejszymi zachodami Słońca. Maleńkie cząsteczki pyłu wulkanicznego, które po wybuchu rozprzestrzeniają się w atmosferze, powodują rozproszenie światła słonecznego, dzięki czemu przy zachodzie Słońca możemy zaobserwować otaczające je piękne pomarańczowe okręgi.
Ciekawostka: W pobliżu Neapolu znajduje się obszar wulkaniczny nazywany Polami Flegrejskim. Na jego terenie znajduje się 24 kratery i stożki wulkaniczne, pod którymi skrywa się superwulkan. Jego eksplozja mogłaby zniszczyć całą Europę.
WULKANY I TRZĘSIENIA ZIEMI ILUSTROWANA ENCYKLOPEDIA kliknij
WULKANY. ODKRYWANIE ŚWIATA kliknij
