Wulkanizm to procesy związane z wydobywaniem się magmymagmamagmy na powierzchnię w miejscu nazywanym wulkanem. Od ciśnienia gazów oraz temperatury i lepkości lawylawalawy zależy przebieg erupcji oraz kształt stożków wulkanicznych. Do erupcji dochodzi na powierzchni lądów oraz na dnach mórz i oceanów.

R10CtyouYdpza

Ilustracja przedstawia budowę wulkanu. Wulkan ma kształt stożka. Ścięty czubek stożka zastępuje krater, przez który wydobywa się czarna chmura dymu, w której skład wchodzą: popioły, lapille i bomby oraz gazy. Po zboczu wulkanu płyną potoki lawy. Przez całą wysokość wulkanu środkiem prowadzi komin wulkanu, przez który wypływa lawa z podziemnego zbiornika. Od komina w bok prowadzi węższy przewód, który nazywa się stożkiem pasożytniczym. Wewnętrzne warstwy wulkanu tworzą warstwy wystygłej lawy i warstwy popiołów i lapilli (materiał piroklastyczny).

Ze względu na kształt wulkany można podzielić na:

• wulkany szczelinowe (linearne) – lawa zasadowa wypływa z nich podłużnymi szczelinami, często ryftami na dnie oceanu; daje pokrywy bazaltowe,

• wulkany tarczowe – tworzą łagodne i rozległe wzniesienia; ich krater może mieć znaczną średnicę, są zbudowane z lawy bazaltowej,

• wulkany stożkowe – strome wyniesienia utworzone z materiału piroklastycznego i lawy kwaśnej; są to najczęściej stratowulkany i wulkany eksplozywne.

Zależnie od kształtu otworu wulkanicznego rozróżnia się wulkany centralne (punktowe), wulkany szczelinowe (linearne) i wulkany mieszane. Najistotniejszym elementem budowy wulkanu centralnego jest komin wulkaniczny łączący zbiornik magmowy z powierzchnią ziemi, gdzie jego ujście zwane jest kraterem wulkanicznym. W wulkanach szczelinowych funkcję komina wulkanicznego pełni głęboka rozpadlina, wokół której zalegają produkty erupcji; szczeliny doprowadzające lawę mogą znajdować się także na zboczach wulkanów centralnych.

W zależności od rodzaju produktów erupcji wyróżniamy wulkany eksplozywne, efuzywne i stratowulkany. Wulkany eksplozywne cechują się tym, że podczas erupcji gwałtownie wyrzucają materiał piroklastyczny i gazy, a ich stożki wulkaniczne mają niewielkie rozmiary. Cechują się gęstą i lepką lawą. Występują w strefach subdukcji, gdzie magma pochodząca ze stopionej skorupy ziemskiej gromadzi się pod powierzchnią w postaci ognisk wulkanicznych. Najbardziej okazały wulkan eksplozywny (Aquan) znajduje się w Gwatemali.

Wpływ na gęstość magmy ma ciśnienie, temperatura oraz skład stopu, który ją tworzy. Podczas etapu krystalizacji stopu gęstość magmy ulega zmianie. Minerały takie jak oliwiny lub pirokseny mają większą gęstość niż stop i opadają pod wpływem ciężkości. Nagromadzenia minerałów ciężkich tworzą rytmiczne warstwowania. Minerały o mniejszej gęstości wypływają na powierzchnię stopu. Wpływ na tempo opadania minerałów ma również ciśnienie.

Wulkany efuzywne (tarczowe) występują w strefach ryftowych, gdzie rzadka, zasadowa magma z płaszcza Ziemi wypływa na jej powierzchnię. Tworzy ona niskie stożki wulkaniczne o płasko nachylonych zboczach. Przykładami są Mauna Loa i Mauna Kea na Hawajach oraz Hekla na Islandii.

Stratowulkanem nazywamy wulkan mieszany. Przeplatają się w nich gwałtowne erupcje i spokojne wylewy magmy. Powoduje to, że stożek wulkaniczny składa się z ułożonych na przemian warstw materiałów piroklastycznych oraz warstw zastygłej lawy. Tego typu budowę ma większość wulkanów na kuli ziemskiej. Przykładami są Etna, Wezuwiusz.

Na świecie rozpoznanych jest obecnie około 450 czynnych wulkanów. Szacuje się, że roczna produkcja law podczas erupcji na kontynentach przekracza 6 km³, a wylewy law podmorskich to ok. 20 km³ rocznie. Aktywność wulkaniczna na Ziemi koncentruje się w kilku strefach. Są to:

1. Granice kolizyjne płyt litosfery, zwłaszcza strefy subdukcji. W tej strefie znajduje się większość wulkanów, z czego wokół Pacyfiku jest ok. 60% aktywnych wulkanów świata, aż 1/3 w Indonezji. Do tej strefy zalicza się także wulkany andyjskie, północnoamerykańskie (z alaskańskimi), aleuckie i  japońskie.

2. Grzbiety śródoceaniczne, tzw. ryfty oceaniczne. Należy do nich szereg wulkanów podmorskich. Wulkany w tej strefie pojawiają się na powierzchni sporadycznie w postaci niewielkich wysp.

3. Ryfty kontynentalne, np. system rowów wschodnioafrykańskich. Występują tu wulkany o bardzo dużej aktywności, np. Erta Ale, Nyiragongo, Nyamuragira, Fentale, Kone, Ol Doinyo Lengai.

4. Plamy gorąca, z ang. hot spot. Są to miejsca, gdzie prądy konwekcyjne w płaszczu ziemskim dostarczają ciepło, które potrafi przetopić litosferę i umożliwić wędrówkę magmy ku powierzchni ziemi. Współcześnie aktywne plamy gorąca występują na Hawajach, w Kamerunie, w Parku Narodowym Yellowstone w USA, na Galapagos, na Azorach, na wyspie Reunion czy wyspach Polinezji Francuskiej.

Rekg6RcUSotaf

Na ilustracji pokazano przekrój blokowy przez litosferę w oceanie. Od dołu duża pomarańczowa warstwa oznaczona jest jako astenosfera, przecina ją magma bazaltowa w kształcie podwójnej góry. W astenosferze odbywa się ruch stopionego materiału skalnego, co oznaczono strzałkami zataczającymi koło w poziomie i w pionie. Nad tą warstwą znajduje się litosfera. Na powierzchni w centralnej części ilustracji szeroka linia wyznacza grzbiet śródoceaniczny. Od grzbietu odchodzą w prawo i w lewo strzałki. Na lewo od grzbietu znajduje się dymiący wulkan. Symetrycznie po prawej i po lewej stronie od grzbietu oceanicznego, w pewnej odległości znajdują się rowy oceaniczne. Poprzez zagłębienia w litosferze towarzyszące rowom oceanicznym magma przedostaje się z astenosfery do wulkanów będących na skraju ilustracji po lewej i po prawej.

Najwięcej czynnych wulkanów lądowych występuje w tzw. Ognistym Pierścieniu Pacyfiku. Rozciąga się on wokół Oceanu Spokojnego. W tej strefie znajduje się ponad 90% czynnych wulkanów lądowych na Ziemi, z których najwyższy jest Ojos del Salado w Chile.

RTBw1mkN619PS

Ilustracja przedstawia mapę świata, na której kropkami oznaczono tak zwane plamy gorąca. Największe nagromadzenie występuje na kontynencie afrykańskim, w Zatoce Gwinejskiej, na Półwyspie Arabskim. Ponadto plamy są też na wschód i na południe od Madagaskaru, dwie na Islandii, dwie w Europie, kilka w okolicach Wysp Kanaryjskich i Azorów, na południowym Atlantyku, wzdłuż zachodnich wybrzeży obu Ameryk, na Hawajach, Markizach, na wschód od Australii, w Chinach, Japonii i Indonezji oraz nad Kamczatką.

W 1982 r. wprowadzono podział erupcji na podstawie wskaźnika eksplozywności (VEI – volcanic explosivity index). Oparty jest on na wartościach objętości wydobywającego się materiału piroklastycznego, wysokości chmury pyłów wyrzuconych do atmosfery oraz opisowych określeniach wybuchu (od łagodnego po megakolosalny). Najwyższy stopień przypisano do największych w historii Ziemi erupcji wulkanicznych.

Słownik