Wulkan, którego nazwa pochodzi od łacińskiego imienia rzymskiego boga ognia Vulcanusa, to miejsce na powierzchni ziemi, z którego wydobywa się lawa, gazy wulkaniczne o różnej temperaturze (mofetyMofetymofety, solfatarySolfatarysolfatary - Fot. 1, fumaroleFumarolefumarole) i materiał piroklastyczny (bomby wulkaniczne - Fot. 2, lapille - Fot. 3.). Lawa zastygając tworzy na powierzchni różnego rodzaju formy, głównie w postaci stożków, kopuł lub tarcz. Budowę wulkanu przedstawia rycina 1. Lawa, czyli magma, która wydostaje się na powierzchnię ziemi, w zależności od zawartości krzemionki (SiOIndeks dolny 2₂), może mieć charakter mniej lub bardziej lepki. Lawy zawierające dużo SiOIndeks dolny 2₂, zwane kwaśnymi albo krzemionkowymi (Fot. 4), są lepkie, płyną wolno i stosunkowo szybko krzepną, często też powodują zatkanie krateru, co doprowadza do gwałtownych erupcji wulkanu. Natomiast w przypadku, gdy w lawie znajduje się mało SiOIndeks dolny 2₂, ma ona mniejszą lepkość, dlatego szybciej płynie, a jej wylewy mają spokojny przebieg (Fot. 5). Tego typu lawa nosi nazwę zasadowej albo bazaltowej.

RQjbmpgx2AJEw

Schemat przedstawia budowę wulkanu. Pod ziemią na sporej głębokości znajduje się rozlewisko lawy oznaczone cyfrą 1 i opisane jako ognisko wulkaniczne. Na powierzchni ziemi pod wulkanem znajduje się oznaczona cyfrą 2 skała macierzysta. Cyfrą 3 oznaczono ciągnący się pionowo przez cały wulkan aż do wierzchołka kanał lawowy. Cyfra 4 to podnóże wulkanu. Cyfrą 5 oznaczono sill, czyli boczny kanał wypełniony lawą, który nie posiada ujścia na zewnątrz. Prowadzi do niego przewód boczny oznaczony cyfrą 6. Cyfrą 7 oznaczono warstwy popiołu emitowanego przez wulkan, 8 oznacza zbocze wulkanu a cyfra 9 kolejną warstwę lawy emitowanej przez wulkan. Liczba 10 umieszczona niemal u wylotu wulkanu oznacza gardziel, 11 tak zwany stożek pasożytniczy, który tworzy się z boku wulkanu na zboczu. Liczbą 12 oznaczono wydobywający się ze stożka pasożytniczego potok lawowy, liczba 13 oznacza komin wulkanu znajdujący się na samym wierzchołku oraz na wierzchołku stożka pasożytniczego, 14 opisuje krater natomiast liczba 15 - chmurę popiołu.

R1V9VR3CmFUNL

Na zdjęciu solfatara na Islandi, czyli gorące źródło. Jest to sterta kamieni spomiędzy których wydobywa się para wodna.

R6YJT23DISFbw

Na zdjęciu bomba wulkaniczna – rodzaj materiału piroklastycznego, który jest wyrzucany w powietrze w czasie wybuchu wulkanu. Jest to kamień o płaskim, półokrągłym kształcie leżący na piasku.

RrL8XyPfoeKO9

Na zdjęciu lapille– typ materiału piroklastycznego wyrzucanego podczas erupcji wulkanu. Kamyki mają kolor czarny z białym pasami, brązowy i szary.

RZrkdK4arE9ns

Zdjęcie przedstawia lawę kwaśną, lepką. Jest to rzażąca się, płynna skała w kolorze pomarańczowym, na wierzchu której są czarne odłamki skały.

R1Dzzv6qohcFS

Zdjęcie przedstawia lawę zasadową, płynną. Wygląda jak rzeka ognia płynąca korytem wzdłuż czarnych skał.

Lawa może wydostawać się na powierzchnię ziemi z różnego typu otworów. Ze względu na formę, z której się ona wydostaje, wyróżnia się trzy typy erupcji:

1. erupcje centralne (punktowe) – są współcześnie najczęściej spotykanym typem erupcji. Materiał wulkaniczny wydostaje się z krateru punktowo. Kształt form terenu powstających w wyniku tego typu erupcji zależy od zawartości krzemionki w lawie. W przypadku, gdy z głębi ziemi wydostaje się lawa kwaśna, krzemionkowa, najczęściej powstają formy w kształcie stożka (Fot. 6), natomiast w przypadku, gdy dochodzi do wylewu lawy zasadowej, powstają wzniesienia w kształcie tarcz albo kopuł (Fot. 7);

2. erupcje linearne (linijne, szczelinowe) – materiał wulkaniczny, głównie lawa bazaltowa, wydobywa się wzdłuż szczelin w skorupie ziemskiej. Efektem morfologicznym takich wylewów są rozległe pokrywy lawowe (trapy; Fot. 8), które były powszechne w przeszłości geologicznej;

3. erupcje arealne (powierzchniowe) – znane są z przeszłości geologicznej. Polegały na wydobywaniu się magmy na rozległej powierzchni. Wylewy tego typu powstają wskutek przetopienia skał nadkładu znajdującego się na zalegającej w głębi ziemi magmie. Nazwą erupcji arealnej określa się również wybuch wielu wulkanów znajdujących się w bliskim sąsiedztwie, które są zasilane ze wspólnej komory wulkanicznej (Fot. 9).

R14wl65m9BIKQ

Zdjęcie przedstawia wulkan stożkowy Kluczewska Sopka. Ma spiczasty, trójkątny kształt. Na szczycie znajduje się śnieg, przed wulkanem las z drzewami liściastymi.

R8IqKjdltV3Mj

Zdjęcie przedstawia wulkan tarczowy – Mauna Kea. Ma płaski kształt, wygląda jak niewielkie wzniesienie.

Rj5IRQNWOei5V

Zdjęcie przedstawia erupcję szczelinową Laki Gigar na Islandii. Jest to niewielkie wzniesienie wydobywającej się z ziemi zastyglej lawy, które występuje wzdłuż szczeliny. Gleba ma kolor szary z zielonymi porostami.

RjzzpHrEIlsWT

Na fotografii erupcja powierzchniowa na Kamczatce. Szare pole popiołu wulkanicznego otaczają ośnieżone wzniesienia. Wzdłuż płaszczyzny biegnie szczelina, z której wydobywa się płonąca lawa.

Siła erupcji i ich częstotliwość, a także rodzaj lawy wydobywającej się z krateru, stały się kryterium do wyróżnienia kilku typów erupcji.

Najpowszechniejsza jest (1) erupcja wulkaniańska, charakteryzująca się gęstą i lepką lawą blokującą ujście gazom z krateru, co w rezultacie powoduje sporadyczne, lecz gwałtowne eksplozje.

Bardzo gorące chmury popiołów i gazów, opadające po zboczu z dużą prędkością, spowodowane wypływem lawy o dużej lepkość to typ (2) erupcji paleańskiej. Jej nazwa pochodzi od Góry Pelée (Fot. 10) - nazwy stożka znajdującego się na wyspie Martynice wchodzącego w skład archipelagu Wysp Kanaryjskich.

Dużą ilością bomb wulkanicznych powstających w wyniku gwałtownych eksplozji rozżarzonej lawy, zastygającej w powietrzu i natychmiast opadającej u podnóży wulkanu wyróżnia się (3) erupcja strombolijską. Jej nazwa pochodzi od wulkanu znajdującego się na wyspie Stromboli (Fot. 11), należącej do archipelagu Wysp Liparyjskich (Włochy).

Najbardziej spokojnymi wybuchami wynikającymi z cech wydobywającej się z krateru płynnej i ruchliwej lawy charakteryzują się (4) erupcje hawajskie.

Natomiast najniebezpieczniejszy rodzaj erupcji powodujący największe szkody to (5) erupcja pliniańska, której nazwa pochodzi od nazwiska Pliniusza Młodszego. Opisał on erupcję Wezuwiusza, która w 79 r. n.e. pogrzebała Pompeje i Herkulanum. Podobne do wezuwiańskiej, katastrofalne erupcje nastąpiły w 1815 roku; był to wulkan Tambora (Indeonezja), a w 1980 roku Góry Świętej Heleny (USA). Największym wybuchem tego typu, którego skutki były odczuwalne na całej Ziemi, była erupcja wulkanu Krakatau na małej wyspie pomiędzy Jawą i Sumatrą w Indonezji (Fot. 12) w 1883 roku.

RcXDNwF0mtA2J

Na zdjęciu Montagne Pelée – drzemiący wulkan na Martynice, położony w północnej części wyspy. Ma stożkowaty, pokryty roślinnością szczyt. Na pierwszym planie plaża i otaczające ją zbocza.

RbKbTrIwXSnkt

Zdjęcie przedstawia wulkan na wyspie Stromboli. Znajduje się na tle wody, ma stożkowaty kształt. Z krateru unosi się obłok pary.

RKtRfUhkPbc8W

Zdjęcie przedstawia wybuchający wulkan Krakatau. Wulkan ma kształt stożka, jego zbocza pokryte są pyłami wulkanicznymi. Nad kraterem unosi się chmura pyłu wulkanicznego.

W 1982 roku została opracowana skala eksplozywności erupcji wulkanicznych oparta o Indeks Eksplozywności Wulkanicznej (ang.Volcanic Explosivity Index, w skrócie VEI; uwzględnia m.in. wartość objętości wydobywającego się materiału piroklastycznego oraz wysokość chmury pyłów wyrzuconych do atmosfery). Skalę przedstawia poniższa tabela.

R4IZ8lsubzeEq

Tabela prezentuje skalę eksplozywności wulkanów VEI. Stopień 0 według tej skali to typ erupcji hawajskiej. Jest to erupcja nieeksplozywna o wysokości słupa popiołów mniej niż 100 m i objętości wyrzuconych materiałów mniej niż 10 tysięcy metrów sześciennych. Stopień 1 to typ erupcji pomiędzy hawajską a strombolijską. To erupcja łagodna, gdzie wysokość słupa popiołów wynosi od 100 do 1000 m, a objętość wyrzuconych materiałów od 10 do 100 tysięcy metrów sześciennych. Stopień 2 to erupcja pomiędzy typem strombolijskim a wulkaniańskim. Jest to erupcja eksplozywna, w jej trakcie wytwarza się słup popiołów wysokości od 1 do 5 km, natomiast objętość wyrzuconych materiałów wynosi 0,1–1 miliona metrów sześciennych. Stopień 3 według tej skali to erupcja pomiędzy erupcją wulkaniańską a subpliniańską. Jest eksplozywna, słup popiołów ma wysokość od 3 do 15 km. W trakcie takiej erupcji objętość wyrzucanych materiałów wynosi od 1 do 10 milionów metrów sześciennych. Stopień 4 to typ erupcji pomiędzy subpliniańską a pliniańską. To erupcja uznawana jako kataklizm, w jej trakcie wytwarza się słup popiołów wysokości od 10 do 25 km, natomiast objętość wyrzucanych materiałów wynosi od 10 do 100 milionów metrów sześciennych. Stopień 5 wg skali VEI odpowiada typowi erupcji pliniańskiej. Jest to kataklizm, podczas którego wydziela się słup popiołów powyżej 25 km, a objętość wyrzuconych materiałów wynosi od 1 do 10 kilometrów sześciennych. Stopień 6 erupcji to erupcja pomiędzy typem pliniańskim a ultrapliniańskim. Zaliczany jest do kategorii kataklizmów, podczas niego wydziela się słup popiołów powyżej 25 km, a objętość wyrzuconych materiałów wynosi od 10 do 100 kilometrów sześciennych. Stopień 7 wg skali VEI odpowiada typowi erupcji ultrapliniańskiej. Jest to kataklizm, podczas którego wydziela się słup popiołów wysokości powyżej 25 km, a objętość wyrzuconych materiałów wynosi więcej niż 100 kilometrów sześciennych. Najbardziej dotkliwy stopień erupcji to erupcja 8 stopnia według skali VEI. Jest to erupcja hiperpliniańska uznawana za kataklizm. Słup popiołów, jaki wydziela się w jej trakcie wynosi więcej niż 25 km, natomiast objętość wyrzuconych materiałów wynosi więcej niż 1000 kilometrów sześciennych.

Erupcje wulkanów mają różnych charakter, a ich skutki, uznawane za klęski żywiołowe, są przyczyną degradacji środowiska geograficznego. Z drugiej strony krajobraz wulkaniczny jest jednym z najatrakcyjniejszych na Ziemi, a produktem wybuchów wulkanów są m.in. jedne z najbardziej żyznych gleb, które powstają na pyłach wulkanicznych zwanych tufami.

Słownik