Transcript Wulkany

Erupcje wulkanów należą do tych potężnych sił
przyrody, których zawsze się lękano. Podczas
wybuchu wulkanu masy lawy mogą spływać w
dół po stoku, niszcząc wszystko po drodze.
.Potężna eksplozja może też wysadzić
wierzchołek góry, wyrzucając jednocześnie w
powietrze chmury gazów i kawałki materiału
skalnego. Nie zależnie od formy wybuchu,
powoduje on zawsze zmiany w otoczeniu.
Termin „wulkan” oznacza otwór w skorupie
ziemskiej, przez który wydostaje się wnętrza
ziemi magma, czyli płynna magma, czyli płynna
skała. Używany jest także w odniesieniu do
góry zbudowany z materiału skalnego
gromadzącego się wokół tego otworu .
Formowany przez tysiące lat wulkan może
osiągnąć olbrzymie rozmiary, jak np. najwyższy
szczyt Afryki-Kilimandżaro, który wznosi się
4800 metrów ponad otaczające go równiny.
Większość wulkanów to szerokie, kopulaste wulkany
tarczowe lub strome, stożkowate stratowulkany. Wulkany
tarczkowe narastają w wyniku kolejnych wylewów bardzo
płynnej lawy, która nim zakrzepnie, przebywa duże
odległości. W rezultacie powstają łagodne kopulaste
góry, które mogą osiągnąć ogromne rozmiary.
Przykładem jest leżąca na Hawajach Manua Kea,
wyrastają ponad 9000 metrów na dno oceaniczne. Jest
to w rzeczywistości największa góra świata, wyższa niż
himalajski Mount Everest.
Stratowulkany powstają w wyniku bardziej złożonego
cyklu erupcyjnego. Spływ płynnej lawy z położonego na
wierzchołku krateru, przeplata się z wybuchami
wyrzucającymi popiół lub inny materiał stały. Strome
stoki zbudowane SA na przemian z warstw zastygłej lawy
i okruchów skalnych. Czasem lawa przebija się na
powierzchnie kanałami pobocznymi, tworząc na stokach
tzw. Stożki pasożytnicze. Często jednak nie zaburza
formowania się stoków i wiele stratowulkanów, do
których należy np. japońska Fudżi-jama, odznacza Się
niemal dokładna symetria.
Łącznie na świecie znanych jest ok. 850 czynnych
wulkanów, z których wiele znajduje się pod wodą.
Największym skupiskiem aktywnych wulkanów jest
Indonezja, gdzie 77 spośród 167 wulkanów miało erupcję
w czasach historycznych
Na obszarach lądowych czynnych jest ok. 450 wulkanów,
przy czym większość z nich znajduje się na wyspach lub
wzdłuż wybrzeży oceanów i mórz, m.in. na linii od
Aleutów przez Kamczatkę, Wyspy Japońskie, Archipelag
Sundajski, Nową Zelandię, aż do Antarktydy, oraz wzdłuż
zachodnich wybrzeży Ameryki Północnej i Południowej,
od Alaski przez Meksyk, Antyle i Andy.
W Europie czynne wulkany występują nad Morzem
Śródziemnym (Wezuwiusz, Etna, Stromboli, Santoryn)
oraz na Islandii (Hekla), czyli aktywność wulkaniczna jest
związana w przeważającej części z obszarami styków płyt
litosfery, a zwłaszcza ze współczesnymi strefami subdukcji.
Przebieg erupcji
Wybuchy wulkanów charakteryzują się zróżnicowanym przebiegiem erupcji. Zależy on od składu law:
1. kwaśne - duża lepkość, mała płynność, trudno topliwa, duża zawartość krzemionki Si02;
2. zasadowe - ciężka, niska lepkość, płynna, łatwo topliwa, duża zawartość Mg i Fe;
3. obojętne czyli pośrednie (wg. EM PWN).
Rozróżnia się erupcje:
1. eksplozywne (wulkan wyrzuca tylko materiały piroklastyczne);
2. lawowe (jedynie lawa i gazy);
3. mieszane.
Najspokojniejszym przebiegiem erupcji odznaczają się wulkany dostarczające lawy zasadowej. Wylewy law trwają
do kilku miesięcy. W przerwach między erupcjami krater bywa wypełniony lawą. Przedstawicielem tej grupy
wulkanów jest Kilauea (Hawaje); zbliżony typ erupcji przejawia m.in. Stromboli (Wyspy Liparyjskie) i niekiedy
Wezuwiusz.
Wybuchy większości wulkanów to erupcje eksplozywne lub mieszane np.: wybuchy Wezuwiusza (w 79 r. n.e.) i
Tambory (Indonezja, wyspa Sumbawa, w 1815 r.), a także wybuch Krakatau (Indonezja, Cieśnina Sundajska, w 1883
r.).
Czasami erupcje występują bez objawów zapowiadających (Wezuwiusz w 1872 r.; Manam, Nowa Gwinea, w 1996
r.), najczęściej jednak są poprzedzone typowymi symptomami:
1. lokalnymi wstrząsami sejsmicznymi,
2. nasileniem ekshalacji,
3. wzrostem temperatury gruntu wokół wulkanu,
4. pęcznieniem budowli wulkanicznych.
Gwałtowne wybuchy są wywoływane przez silne parcie gazów wulkanicznych lub stanowią niekiedy kulminację
wielomiesięcznej ożywionej czynności wulkanu (Etna w 1669 r., Tambora w 1815 r., Krakatau w 1883 r.).
Lawa oraz popiół i żużel wyrzucane przez wulkan gromadzą się zwykle
wokół jego wylotu, formując szczyt górski. Czasem jednak lawa wydostaje
się przez podłużne szczeliny w skorupie ziemskiej i rozlewa szeroko,
tworząc pokrywę. W XVIII wieku na Islandii wypływy lawy ze szczeliny i
długości około 30km spowodowały zalanie około i śmierć jednej piątej
ludności wyspy. Szczelinowe wylewy lawy miały miejsce w wielu rejonach
świata. Przykładek utworzonego przez nie krajobrazu SA Księżycowe
Kratery w południowej części stanu Idaho. Niesamowity, księżycowy
krajobraz zastygłej lawy, stożków żużlu i kraterów jest następstwem
długiej serii wylewów ze szczeliny o długości około 80km. Południowe
Idaho jest częścią większego obszaru zwanego Płaskowyżem Kolumbii,
obejmującego większość obszarów stanów Oregon i Waszyngton i
fragmenty sąsiednich stanów. Wyżyna ta, utworzona w ciągu milionów lat
przez wielokrotne wylewy szczelinowe obejmuje obszar okło 50.000 km
kwadratowych, a warstwa zastygłej lawy ma tam do 1800 m grubości.
Magma docierająca na powierzchnie ziemi nosi
nazwę lawy . Jest to najczęściej spotykana postać
wyrzucanego materiału. Niektóre lawy maja w
chwili wypływu temperaturę ponad 1100 stopni
C i dużą płynność to tez mogą przepłynąć wiele
km, zanim ochłodzą się i skrzepną. Lawy o innym
składzie mineralnym i temperaturze sa mniej
ruchliwe i krzepną znaczniej szybciej, zatykając
wylot wulkanu i hamując wypływ. Zawarte w
magmie gazy wytwarzają w końcu wysokie
ciśnienie , które wysadza korek i powoduje
potężną eksplozję. W powietrze wylatują nawet
oderwane od ścian krateru bloki skalne, zaś
wyrzucana lawa może zastygnąć w powietrzu i
spaść jako bomby wulkaniczne. W sąsiedztwie
wulkanu mogą tez spadać odłamki skalne,
popioły i drobne kamyki zwane lapillami (z
włoskiego lapilli- kamyczki), a masy
drobnoziarnistego i pyłu wulkanicznego mogą
nadać ciemna barwę chmurze pary wodnej i
innych gazów wydobywających się podczas
wybuchu.
Lawy znacznie się miedzy sobą różnią temperatura i
składem, siła wybuchu może być bardzo różna. Najmniej
gwałtowne sa erupcje typu hawajskiego, kiedy bardzo
płynna lawa spływa spokojnie z krateru, formując
rozległą kopułę w erupcjach typu strombolijskiego
kawałki gęściejszej lawy wyrzucane są podczas dość
łagodnych, i na ogół ciągłych,eksplozji . Dużo silniejsze SA
erupcje typu wulkaniańskiego. Lawa tworzy wówczas
korek blokujący wylot kanału okresie między wybuchami.
Gwałtowna eksplozja występuję wtedy , gdy olbrzymie
ciśnienie gazów „odkorkuje” wylot. Najgwałtowniejsze sa
erupcje typu peleańskigo, których nazwa pochodzi od
wulkanu Mont Pelee na karaibskiej wyspie Martnice. W
tym przypadku wybuch wyrzuca chmurę gorących gazów
i popiołów, które posuwają się w dół niszcząc wszystko
cokolwiek napotkają po drodze .
Najsłynniejszy z wszystkich wybuchów miał
miejsce w roku 79 n.e., kiedy Włoski wulkan
Wezuwiusz wysadził swój wierzchołek w cięglu
kilku godzin całkowicie zasypał miasto Pompeje.
Najsłynniejszą erupcją w czasach nowożytnych był
jednak wybuch wulkanu Krakatau. Jego huk
słyszany był w odległej o 3700 km Australii.
Eksplozja wywołała 30 – metrowe fale morskie,
które spowodowały śmierć około 36.000 osób.
Chmura wrzuconego popiołu została rozniesiona
przez wiatry do okoła globu ziemskiego, powodując
na całym świecie widowiskowe zachody słońca
przez ponad rok.
Pozytywne i negatywne
skutki wybuchów wulkanów
Działalność wulkaniczna przynosi zarówno
szkody jak i korzyści. O tych pierwszych łatwiej
usłyszeć w mediach czy przeczytać w gazetach
ze względu na zdecydowanie większą skalę
działania.
Skutki negatywne
Do niszczących czynników aktywności
wulkanicznej należą: chmury gorejące, lawiny
piroklastyczne, lahary, lawiny gruzowe, opady
piroklastyczne, wylewy law, gazy wulkaniczne,
tsunami oraz wulkaniczne trzęsienia ziemi.
•TSUNAMI – wywoływane zarówno wybuchami wulkanów
podmorskich, jak też lądowych; powstają w wyniku gwałtownego
wyrzucania do morza znacznych ilości materiałów
piroklastycznych lub wskutek wulkanicznego trzęsienia ziemi.
•TRZĘSIENIA ZIEMI – są znacznie słabsze od trzęsień
tektonicznych. Ich przyczyną jest ruch magmy w skorupie
ziemskiej, eksplozje w kraterze wulkanu, wylewy law i in. procesy
wulkaniczne. Trzęsienia te na ogół poprzedzają erupcję (o kilka
godzin, dni lub nawet miesięcy) lub występują w jej pierwszych
fazach. Stanowią zaledwie 7% wszystkich trzęsień ziemi
występujących na kuli ziemskiej.
•WYLEWY LAW – nie są aż tak groźne jak pozostałe czynniki. Prędkość
płynięcia law nie przekracza na ogół kilku km na godzinę, w niektórych
przypadkach dochodzi do 40 km/h, a ich temperatura mieści się na ogół w
granicach 730-1250°C. Spadek temperatury law poniżej temperatury krzepnięcia
powoduje zatrzymywanie się potoków lawowych, które mogą osiągać odległość
do 80 km od krateru. Wylewy law wywołują zniszczenia podobne do tych, które
są skutkiem lawin piroklastycznych; rzadko są groźne dla ludzi. Do wyjątków
należy wylew Etny (w 1669 r.), który spowodował śmierć ok. 20 tys. osób.
•GAZY WULKANICZNE – są główną siłą napędową erupcji
eksplozywnych i mieszanych, składają się głównie z pary wodnej; zawierają
także m.in. dwutlenek węgla, wodór, chlorowodór, fluorowodór, siarkowodór,
dwutlenek siarki, metan, amoniak. Szczególnie niebezpieczny jest dwutlenek
węgla, który, jako gaz cięższy od powietrza, gromadzi się w obniżeniach terenu,
co powoduje niekiedy śmierć ludzi i zwierząt. Emisja dwutlenku siarki, który
rozprasza się w atmosferze w postaci aerozolu kwasu siarkowego, prowadzi do
zmniejszenia dopływu promieniowania słonecznego, co pociąga za sobą
ochłodzenie klimatu.
Skutki pozytywne
Korzyści wynikające z wybuchów wulkanów są dość znaczne.
Mowa tu o urodzajności gleb powulkanicznych, wykorzystaniu
bardzo wysokich temperatur przez elektrownie, turbiny, do
ogrzewania pomieszczeń i w ogrodnictwie szklarniowym.
Najbardziej obiecujące jest eksploatowanie zasobów energii
geotermicznej, zwanej również „czerwonym węglem” na potrzeby
gospodarki. Tym bardziej, że jej źródła są niewyczerpalne, a co
najważniejsze są zdecydowanie „przyjazne” środowisku
naturalnemu człowieka, powodują bowiem daleko mniejsze
zanieczyszczenie powietrza i wód niż konwencjonalne zakłady
wytwarzające energię. Takie elektrownie powstały we Włoszech,
w Kalifornii w USA, w Nowej Zelandii, w Japonii i w Rosji.
Najszybciej nauczyli się współżyć z wulkanami Islandczycy,
którzy z powodzeniem wykorzystują energię wybuchowych
cieplic. W Reykjaviku i innych miastach są dzielnice ogrzewane
wyłącznie energią czerpaną z gejzerów.