Samo słowo „wulkan” pochodzi od rzymskiego imienia Wulkan , zwanego wówczas Vulcanus. W rzeczywistości był on postacią z mitologii greckiej, którą Rzymianie przejęli. Lawę kojarzono wówczas z roztopionym żelazem, które wydobywało się z warsztatów Hefajstosa, greckiego boga ognia i obróbki metali. Starożytni nigdy nie mogli zrozumieć, dlaczego wulkany istnieją, skąd pochodzi lawa i, co być może najbardziej niepokojące, że nie występują one tylko na naszej planecie.
Dlaczego istnieją wulkany?
Różne warstwy planety Ziemia
Wulkany (podobnie jak trzęsienia ziemi) są ściśle związane z wewnętrzną strukturą naszej planety . Ziemia ma stałe jądro centralne, zmierzone danymi sejsmicznymi, o promieniu 1220 km. Zewnętrzna warstwa jądra jest półstała i rozciąga się na promień 3400 km. Dalej znajduje się płaszcz, w którym występuje lawa. Płaszcz można podzielić na dwie części: dolny, rozciągający się na głębokości od 700 km do 2885 km, oraz górny, rozciągający się na głębokości od 700 km do skorupy ziemskiej, o średniej grubości 50 km.
Choć na pierwszy rzut oka może się to wydawać nieprawdopodobne, skorupa ziemska składa się z dużych płyt, zwanych płytami tektonicznymi lub litosferycznymi. Oznacza to, że skorupa nie jest całkowicie jednolita. Płyty unoszą się na bazaltowym płaszczu , z którego pochodzi lawa; zjawisko to nazywa się dryfem kontynentów.
Różne istniejące płyty, a także kierunek wywieranego przez nie ciśnienia (źródło: Wikipedia)
Ten typ dryfu zawiera szczeliny , które są najbardziej widoczne na poziomie morza. Ogromne pasma górskie wulkanów przecinają dna oceanów; są to grzbiety śródoceaniczne. Te ogromne pasma górskie są z kolei tworzone przez ogromne wulkany szczelinowe. Wzdłuż tych szczelin, które mają wiele tysięcy kilometrów długości, materiał z płaszcza jest stale wypiętrzany . Materiał ten przesuwa się w dwóch podłużnych pasmach, stale generując nową skorupę. Istnieją miejsca, gdzie granice między płytami tektonicznymi znajdują się na lądzie, a nie w oceanach, i to właśnie tam powstają wulkany. Są to najwęższe obszary skorupy ziemskiej , gdzie spotykają się płyty tektoniczne.
Jak powstają wulkany?
Skorupa ziemska jest również regularnie niszczona w obszarach zwanych strefami subdukcji . Jak już wspomnieliśmy, płyty tektoniczne nie są dosłownie „sklejone”. Oznacza to, że istnieją obszary, w których niektóre płyty zapadają się pod inne i łączą się z płaszczem. Na granicach płyt panuje ogromne ciśnienie, co powoduje znaczną niestabilność sejsmiczną, objawiającą się trzęsieniami ziemi i erupcjami wulkanicznymi.
San Andreas Fault, Kalifornia, Stany Zjednoczone
Grzbiety śródoceaniczne to strefy najbardziej niestabilne . Wyjątkowo, niektóre z tych gwałtownych wulkanów, zlokalizowanych na dnie oceanu, mogą wybuchać ponad poziomem morza. Tworzą one wyspy o intensywnej aktywności wulkanicznej, takie jak Islandia. Najbardziej niestabilne strefy to te, gdzie jedna płyta tektoniczna nachodzi na drugą, a nawet gdzie przesuwają się one względem siebie bocznie, jak słynny uskok San Andreas w Stanach Zjednoczonych. Ten uskok jest łatwo rozpoznawalny dzięki głębokim nieciągłościom w podłożu. Ze względu na wysoką aktywność sejsmiczną naukowcy przewidują wystąpienie silnego trzęsienia ziemi w tym rejonie, zwanego Wielkim Trzęsieniem Ziemi.
Części wulkanu
Zróżnicowanie części wulkanu
- Komora magmowa: Odpowiada wewnętrznej strefie skorupy ziemskiej, w której znajduje się magma. To tutaj magma gromadzi się pod ciśnieniem, zanim wypłynie na powierzchnię. Zwykle ma głębokość od 1 do 10 kilometrów.
- Kominek: Kanał, przez który wychodzi magma, która unosi się podczas erupcji, czyli lawa. Po erupcji jest zatkany zimnymi skałami, czyli zestaleniem się magmy, która tam była.
- Stożek wulkaniczny: Jest to formacja w kształcie ściętego stożka, która powstaje wokół krateru. Powstaje w wyniku nagromadzenia materiałów wytwarzanych i emitowanych w wyniku erupcji.
- Drugi stożek wulkaniczny: Utworzenie małego komina pomocniczego, przez który wydostaje się magma.
- Krater: Jest to otwór, przez który magma wydostaje się w kierunku powierzchni ziemi. W zależności od wulkanu jego wymiary i kształty będą bardzo różne. Może mieć kształt odwróconego lejka lub stożka i mierzyć od kilku metrów do kilometrów.
- Kopuły: Jest to nagromadzenie bardzo lepkiej lawy pochodzącej z magmy, która po schłodzeniu nad samą erupcyjną jamą ustną może ją zatkać.
- Gejzer: Są jak małe wulkany, ale zbudowane z wrzącej pary wodnej. Bardzo typowe na obszarach takich jak Islandia.
- Skunksy: Zimne fumarole wydzielające dwutlenek węgla.
- Fumarole: Emisja gazów z lawy w kraterach.
- Kratka wentylacyjna: Odpowiada to słabemu punktowi skorupy ziemskiej, w którym magma mogła wydostać się z komory, aby dotrzeć na powierzchnię.
- Solfatary: Emisja pary wodnej wraz z siarkowodorem.
- Rodzaje wulkanów
Temperatura, rodzaj materiału, lepkość i pierwiastki rozpuszczone w magmie tworzą razem rodzaj erupcji, wulkan. Wraz z ilością towarzyszących mu produktów lotnych możemy wyróżnić następujące typy:
Wulkan Strombolian
Wulkan Paricutín, Meksyk
Powstaje w wyniku naprzemiennego naprzemiennego napływu materiałów wybuchowych . Warstwy te tworzą warstwowy stożek z płynnej lawy i materiału stałego. Lawa jest płynna, wydzielając obfite i gwałtowne gazy, a także wyziewy bomb wulkanicznych, lapilli i żużlu. Ponieważ gazy te łatwo się ulatniają, nie wytwarza popiołu ani pyłu wulkanicznego. Kiedy lawa przelewa się przez krawędź krateru, spływa po zboczach i wąwozach, nie pokrywając dużego obszaru , w przeciwieństwie do wulkanów typu hawajskiego.
Wulkan hawajski
Kilauea, najsłynniejszy wulkan typu hawajskiego
Podobnie jak lawa strombolijska , ten typ jest dość płynny. Nie wydziela gazów wybuchowych. W tym przypadku, gdy lawa przelewa się przez krawędź krateru, łatwo spływa po zboczach wulkanu, pokrywając duże obszary i pokonując duże odległości . Wulkany tego typu mają łagodne zbocza, a gdy część resztek lawy jest niesiona przez wiatr, tworzy krystaliczne pasma.
Wulkan wulkaniczny
Wulkan wulkaniczny
Nazwany na cześć wulkanu Vulcanus, ten typ erupcji, z jego stromymi, nachylonymi stożkami, charakteryzuje się intensywnymi emisjami gazów . Uwalniana lawa jest lepka i szybko krzepnie. Erupcje te są bardzo silne i rozdrabniają lawę. Produkują dużą ilość popiołu, który po wyrzuceniu w powietrze towarzyszy innym rozdrobnionym materiałom. Magma, która dociera do powierzchni, czyli lawa, szybko krzepnie, ale ulatniające się gazy pękają i spękają jej powierzchnię, czyniąc ją bardzo szorstką i nierówną.
Wulkan Peleano
Mont Pelée, wyspa Martynika, Francja
W tym typie wulkanu lawa z erupcji jest szczególnie lepka i szybko krzepnie . Może całkowicie zablokować krater, tworząc rodzaj kopuły lub iglicy. Powoduje to ogromne ciśnienie, ponieważ gazy nie mogą się wydostać, co prowadzi do potężnej eksplozji , która albo unosi kopułę, albo niszczy górną część zbocza.
Przykładem wulkanu pelejskiego jest kolosalna erupcja wulkanu Pelée z 8 maja 1902 roku. Niezwykła siła nagromadzonych gazów, zmieszanych z popiołem, roztrzaskała ściany wulkanu, ulegając ogromnemu ciśnieniu. Erupcja dotknęła miasto Saint-Pierre na francuskiej wyspie Martynika, powodując 29 933 ofiary śmiertelne w wyniku spływu piroklastycznego.
Wulkan Phreatomagmatic
Wyspa Surtsey, Islandia. Powstające w wyniku erupcji freatycznej. Zdjęcie: Erling Ólafsson
Wulkany freatomagmowe występują w płytkich wodach , określanych przez Międzynarodową Organizację Hydrograficzną jako wody płytkie. Zazwyczaj posiadają one jezioro kraterowe, a czasami tworzą atole, czyli oceaniczne wyspy koralowe. Energia wulkanu jest wzmacniana przez rozprężanie się szybko nagrzanej pary wodnej, co powoduje niezwykle gwałtowne erupcje . Zazwyczaj nie powodują one potoków lawy ani wylewów skalnych.
Wulkan Pliniano
Teide, Wyspy Kanaryjskie, Hiszpania
W tym typie wulkanu, różniącym się od typowej erupcji wulkanicznej, ciśnienie gazu jest bardzo wysokie, co powoduje gwałtowne erupcje. Powstają również potoki piroklastyczne, które po ostygnięciu generują opad popiołu. Erupcje te mogą nawet pogrzebać całe miasta.
Ponadto charakteryzuje się również przemianą erupcji piroklastycznych z erupcjami strumieni lawy. Powoduje to nakładanie się warstw, co powoduje, że te wulkany mają bardzo duże rozmiary. Dobry przykład, mamy to na Teide.
Teraz, gdy widzieliśmy, czym jest wulkan, należy zauważyć, że istnieją one nie tylko na naszej planecie. Zjawisko to należy do tych, które nasza planeta Ziemia ma wspólnego z innymi planetami Układu Słonecznego i całym wszechświatem. Cała magma zawarta w ciągu tego jednego dnia pod ciśnieniem wybucha. Gdziekolwiek spojrzymy, możemy dostrzec podobieństwa z naszą planetą, a nawet z nami samymi. Chodzi o to, że „wszyscy mamy wulkan w środku: przechowujemy tak wiele rzeczy, że pewnego dnia usuwamy je wszystkie naraz”, Benjamin Griss.
Czy wiesz, które wulkany są aktywne?
