Pod pojęciem wulkanizm rozumiemy wszystkie procesy związane z wydostawaniem się na powierzchnię ziemi lawy i substancji jej towarzyszących. Natomiast pojęcie wulkan (z łac. Vulcanus – imię rzymskiego boga ognia) oznacza miejsce na powierzchni Ziemi, z którego wydobywa się lawa, gazy wulkaniczne (solfatary, mofety, fumarole) i materiał piroklastyczny.



Klasyfikacje wulkanów:



Ze względu na aktywność:

Wulkany czynne - to wulkany stale lub sporadycznie objawiające swoją działalność

Wulkany drzemiące - typ wulkanu, którego erupcje zostały zaobserwowane w czasach historycznych, ale obecnie nie wykazuje już aktywności

Wulkany wygasłe - wulkan, który (prawdopodobnie) już nigdy nie wybuchnie (ich działalność nie została zaobserwowana w czasach historycznych)

Ze względu na rodzaj erupcji (rodzaj materiału wydobywającego się podczas erupcji):

Wulkany efuzywne (wylewne) - powstają przy wydobywaniu się na powierzchnię mało lepkich, płynnych law zasadowych i obojętnych (o zawartości krzemionki poniżej 80%). Erupcja przebiega bardzo spokojnie - lawa podnosi się stopniowo do poziomu krateru, a następnie rozlewa się na zewnątrz na duże odległości. Stożki wulkanów efuzyjnych mają małe nachylenie - do kilku stopni, i są nadbudowywane przez kolejne wylewy lawy. Kratery tych wulkanów są z reguły duże - osiągają kilka kilometrów średnicy. Podczas erupcji nie wydobywają się utwory piroklastyczne, a jedynie lawa i uchodzące z niej do atmosfery gazy. Przykładem tych wulkanów są wulkany na Hawajach, np. Mauna Loa, Kilauea, Hualalai.

Wulkany eksplozywne - powstają przy erupcjach związanych z gęstymi i lepkimi lawami kwaśnymi (o zawartości krzemionki powyżej 80%). Przebieg wybuchu jest bardzo gwałtowny i tym potężniejszy, im dłużej wulkan nie wykazywał żadnej aktywności. Komin wulkaniczny jest często zaczopowany zastygłą lawą pochodzącą ze wcześniejszego wybuchu. Doprowadza to wzrostu ciśnienia gazów w kominie wulkanicznym, a ostatecznie do gwałtownej eksplozji mogącej rozerwać górną część stożka wulkanicznego. Podczas erupcji tego typu wulkanów bardzo często nie wydobywa się na powierzchnię lawa, a tylko gazy i utwory piroklastyczne. Stałe produkty wybuchu wulkanicznego spadając blisko nadbudowują wulkan, dlatego też wulkany tego typu mają strome stoki o nachyleniu kilkudziesięciu stopni - są to tak zwane stożki wulkaniczne. W miejscu rozerwanego siłą wybuchu stożka wulkanicznego pozostaje rozlegle zagłębienie zwane kalderą, a dalsza działalność wulkaniczna może utworzyć w kalderze nowy stożek. np. Krakatau, Wezuwiusz, Mt. Pelee.

Stratowulkany (wulkany mieszane) - powstają przy erupcjach, podczas których wydobywają się zarówno utwory piroklastyczne, jak i lawa. Wylewająca się podczas kolejnych wybuchów lawa cementuje wyrzucone utwory piroklastyczne, co prowadzi do nadbudowania wulkanu. Stratowulkany mają wyraźny kształt stożka o dosyć stromych zboczach i są najpowszechniejszym typem wulkanów kuli ziemskiej, np. Etna na Sycylii, Orizaba i Popocatepetl, Mount Rainer.

Ze względu na kształt:

wulkany stożkowe - są to najczęściej wulkany eksplozywne i stratowulkany. Tworzą strome wzniesienia zbudowane z zastygłych law kwaśnych i materiału piroklastycznego

wulkany tarczowe - zbudowane z law zasadowych - tworzą rozległe i płaskie wzniesienia o kącie nachylenia nie większym niż 8°., a krater może mieć znaczą średnicę

wulkany linearne (szczelinowe) - produkty wulkaniczne wydobywają się podłużnymi szczelinami, którymi najczęściej są ryfty znajdujące się na dnie oceanu. Lawa wypełniająca szczelinę przelewa się w jedną lub dwie strony. Tą drogą powstają pokrywy obejmujące czasem duże obszary. Erupcje linearne są rzadsze od centralnych, ale dostarczają znacznie więcej lawy (około 80% całej masy lawy wydobywającej się na powierzchnię ziemi). Duże pokrywy bazaltowe, pochodzące z dawnych okresów geologicznych świadczą o tym, że przed dziesiątkami milionów lat ten typ erupcji był dosyć pospolity. Na niektórych obszarach wulkanicznych można odtworzyć zanikanie dawnych erupcji linearnych, których miejsce zajmują erupcje centralne. Niemal regułą jest, że erupcje linearne mają charakter law zasadowych typu bazaltowego; zawartość gazów w tych lawach jest niewielka. Dlatego też wylewom lawy erupcji linearnych rzadko towarzyszą potężne eksplozje, mają one charakter słabszych wybuchów i prowadzą do wytworzenia tylko niewielkich stożków wulkanicznych. Najczęściej są to otwarte szczeliny, którymi lawa wydobywa się spokojnie. Szczeliny czy rowy obfitują nieraz w drobne kratery ułożone wzdłuż linii wyznaczających przebieg szczeliny lub rowu. Skutkiem erupcji jest powstanie rozległych pól lawowych zwanych trapami (największe zajmują powierzchnię do 0,5 mln km2)

wulkany arealne (powierzchniowe) - powstać one mogą wtedy, gdy magma batolitu lub lakolitu dojdzie do powierzchni Ziemi nie kanałem ani szczeliną lecz całą powierzchnią. Nastąpić to może przez przetopienie skał nadległych lub przez przedarcie się magmy na znacznej przestrzeni. Nie znamy współczesnych erupcji arealnych, prawdopodobnie jednak miały one duże znaczenie, kiedy istniały korzystne warunki do wydobywania się wielkich mas magmy na powierzchnię. Erupcje arealne charakteryzują się tym, że występujące na powierzchni skały wylewne przechodzą stopniowo w bardziej gruboziarniste skały głębinowe. Do tego typu erupcji zalicza się wulkaniczną płytę utworzoną z riolitów w Yellowstone Park (Stany Zjednoczone Am.). Zajmuje ona powierzchnię około 10000 km2 przy dużej miąższości. Obecność licznych gejzerów ogranicza się do obszaru riolitowego, co wskazuje na stały dopływ ciepła z głębi. Ponieważ wulkanizm tego obszaru zakończył się w pliocenie, tak dużym źródłem ciepła może być tylko batolit granitowy leżący w głębi.

Ze względu na rodzaj erupcji, typ materiału wulkanicznego i formę stożków:

typ islandzki - typu wylewnego - rzadka lawa zasadowa wypływa długimi szczelinami i rozpływa się na znaczne odległości

typ hawajski - wylew ruchliwej lawy przy dość spokojnym wydzielaniu się gazów. Z powierzchni jeziora lawowego mogą być wyrzucane wytryski ciekłej lawy w czasie gwałtowniejszego wydobywania się gazów. Uniesione kropelki ciekłej lawy mogą zastygać w powietrzu w postaci szklistych włosków, zwanych włosami Pele (od hawajskiej bogini ognia Pele);

typ strombolijski - mniej ruchliwa lawa styka się z powietrzem w kraterze, zamknięte gazy uchodzą bardziej gwałtownie wśród eksplozji, które mogą być rytmiczne lub niemal ciągłe. Zakrzepnięta lawa, często rozżarzona, zostaje wyrzucona w postaci bomb wulkanicznych lub mniejszych okruchów, które w czasie gwałtowniejszych eksplozji mogą wznosić się w postaci świecących chmur. Nazwa tego typu pochodzi od wulkanu Stromboli, którego wybuchy normalnie przebiegają w ten sposób; mniejsze erupcje odbywają się w odstępach czasu od kilku minut do godziny

typ Vulcano - pochodzący od wulkanu tej nazwy, również z grupy Wysp Liparyjskich. Lawa jest bardziej lepka i szybko zastyga na powierzchni w czasie dzielącym poszczególne wybuchy. Gromadzące się pod zastygłą powierzchnią skorupy gazy wybuchają rzadziej, lecz z większą gwałtownością. Tworzące się nad kraterem chmury wulkaniczne są ciemne i przyjmują kształt zbliżony do kalafiora;

typ wezuwiański - gwałtowniejsze wybuchy rodzaju strombolijskiego i Vulcano. Nagłe wybuchy bogatej w gazy lawy następują po dłuższych przerwach spokoju lub słabej aktywności. W wyniku opróżnienia kanału wulkanicznego do znacznej głębokości wskutek bocznych wycieków lawy zanika powierzchniowy nacisk na niżej leżącą magmę. Gwałtownie wyrzucana wtedy lawa wznosi się na znaczą wysokość w postaci gęstych chmur dając opady popiołów o dużym zasięgu. W czasie najgwałtowniejszych wybuchów Wezuwiusza wielkie ilości gazów i pary wodnej wznoszą się na wysokość kilku kilometrów tworząc z daleka widoczne chmury, często o charakterystycznym kształcie pinii. Ten rodzaj wybuchu opisał pierwszy Pliniusz w czasie katastrofalnego wybuchu w roku 79; nosi on też nieraz nazwę typu pliniańskiego;

typ peleeański - charakteryzuje wulkany o dużej lepkości lawy i gwałtowności eksplozji. Ucieczka gazów jest utrudniona przez tworzenie się zakrzepłej powierzchni. Wydobywająca się powstałymi pod naciskiem gazów szczelinami magma gwałtownie wypływa potokami lawowymi, którym towarzyszą wydzielające się duże ilości gazów i par.



Produkty erupcji wulkanicznej:

lawa - ciekły produkt działalności wulkanicznej, składający się głównie ze stopionych tlenków krzemu, żelaza, sodu, potasu, wapnia i innych metali. Ma podobny skład jak magma, z której stopienia powstaje, ale jest zubożona o składniki lotne. Temperatura lawy dochodzi do 1000°C, a nawet ponad nią do 1300-1350°C, jej krzepnięcie następuje w temperaturach 600-800°C. Prędkość spływu lawy uwarunkowana jest jej lepkością i wynosi od 3-4 km/h (lawy kwaśne) do kilkudziesięciu km/h (lawy zasadowe)

Rodzaje law:

'a'a - lawa bazaltowa charakteryzująca się chropowatą, poszarpaną powierzchnią

pāhoehoe - ma postać ściśle związanych ze sobą sznurowatych smug, zazwyczaj poskręcanych i powyginanych. Nigdy nie tworzy gładkiej powierzchni.

lawa poduszkowa - powstała w wyniku podwodnej erupcji, bardzo szybko stygnącą, lawa bazaltowa. Z powodu krótkiego czasu stygnięcia oraz ciśnienia wody, tworzy bochenkowate, spłaszczone twory.

Co to jest trzęsienie ziemi?

Trzęsienie ziemi - to drganie skorupy ziemskiej, którego przyczyną może być rozprzestrzenianie się fal sprężystych, nazywanych falami sejsmicznymi w głębszych sferach powłoki ziemskiej. Punkt, gdzie wytwarzane są fale sejsmiczne zwane jest ogniskiem trzęsienia ziemi lub hipocentrum. Z kolei miejsce położone bezpośrednio nad hipocentrum na powierzchni ziemi, dokąd fale docierają najszybciej zwane jest epicentrum. Z uwagi na położenie hipocentrum trzęsienia ziemi możemy podzielić na trzęsienia płytkie, jeśli hipocentrum mieści się na głębokości do około 70km, średnie, jeśli fale powstają na poziomie z przedziału głębokości od 70 do 300km a głębokie zaś z przedziału od 300 do 700km.



Rodzaje trzęsień ziemi:

Zapadliskowe trzęsienia ziemi

Ich powstanie wiążemy z zapadnięciem się stropów nad pustymi przestrzeniami w przypowierzchniowej strefie skorupy ziemskiej, np. w wyniku zapadania się stropów jaskiń podziemnych. Trzęsienia ziemi tego rodzaju wiążą się najczęściej z terenami krasowymi. Wstrząśnienia ziemi spowodowane takimi przyczynami posiadają na ogół słabą siłę niszczącą i biorą jedynie 3% udział we wszystkich trzęsieniach ziemi, a wywołane przez nie uszkodzenia są na ogół nieznaczne.

Do zapadliskowych trzęsień ziemi zaliczamy również tąpnięcia - są to wstrząśnienia ziemi spowodowane zapadnięciem się podpowierzchniowych wyrobisk górniczych. Gdy jakaś kopalnia znajduje się pod obszarem zabudowanym, a sieć chodników jest dość gęsta, tąpnięcie może wywołać ogromne zniszczenia. Na terytorium Polski tąpnięcia spotykane są na Górnym i Dolnym Śląsku, w rejonie znacznej i rabunkowej eksploatacji złóż węgla kamiennego.

Wulkaniczne trzęsienia ziemi

Ich występowanie związane jest z gwałtownymi erupcjami wulkanów eksplozywnych lub też w wyniku przemieszczania się magmy wewnątrz skorupy ziemskiej. Czasami wstrząsy ziemi mogą się związać z zapadnięciem się stropów pustych komór magmowych - dochodzi do kolapsu. Wulkaniczny typ trzęsień ziemi jest na ogół słaby i stanowi około 7% ogółu trzęsień ziemi.

Tektoniczne trzęsienia ziemi

Są najczęstszymi i najgroźniejszymi trzęsieniami ziemi w skutkach. Biorą one przeważający, bo aż 90% udział we wszystkich trzęsieniach ziemi, mających miejsce kuli ziemskiej. Podstawowa przyczyna tego typu trzęsień to gwałtowna dyslokacja mas skalnych wewnątrz skorupy ziemskiej lub wewnątrz górnego płaszcza ziemskiego, spowodowane rozładowywaniem nagromadzonych naprężeń. Spotykane są przede wszystkim na granicy płyt litosfery.

Obszary powierzchniowe wyróżnione na podstawie częstotliwości i siły wstrząsów ziemskich

Obszary sejsmiczne

- wysoka częstotliwość trzęsień ziemi o znacznej sile

- obszar wokół wybrzeży Oceanu Spokojnego, obszary młodoalpejskich pasm górskich, pasmo grzbietów śródoceanicznych, terytorium basenu Morza Karaibskiego

Obszary pensejsmiczne

- sporadyczne występowanie wstrząsów lub o dużej częstotliwości, ale słabej sile

- teren Masywu Centralnego, góry Harz, teren Morza Północnego, góry Ural, Wielkie Góry Wododziałowe

Obszary asejsmiczne

- tereny bez wstrząsów ziemi, brak trzęsień ziemi

- obszar starych platform kontynentalnych