Gdy Ziemia się chwieje.Aktywnością wulkaniczną nazywamy wszystkie powierzchniowe przejawy aktywności magmowej. Grubość skorupy ziemskiej wynosi od 6 do 70 km. Aby magma wydostała się na powierzchnię, musi zostać spełnione kilka warunków.

Jeśli rozkroilibyśmy Ziemię, odkrylibyśmy warstwy podobne do budów cebuli. Pod cienką skorupą ziemską znajduje się płaszcz górny i dolny, a pod nim jeszcze jądro zewnętrzne i wewnętrzne. Gorąca magma z płaszcza podnosi się do skorupy ziemskiej i wywołuje zjawiska wulkaniczne. Gdy magma dotrze do powierzchni, na Ziemi pojawiają się wybuchające wulkany.  Główną przyczyną aktywności wulkanicznej jest przesuwanie się ku powierzchni rozpuszczonych skał magmy,  która pochodzi z płaszcza ziemskiego lub  dolnej skorupy. Jej ruchy spowodowane są  przede wszystkim przez gorące prądy konwekcyjne, które uważa się za jeden z ważniejszych czynników przesuwania się płyt litosferycznych. Oprócz konwekcji magmę wypychają również zmiany na powierzchni Ziemi, np. erozja, osadzanie się materiałów powierzchniowych, a nawet upadek meteorytu.

NA STYKU PŁYT TEKTONICZNYCH

W przypadku ciepłych prądów konwekcyjnych chodzi o ruchy ciekłej części płaszcza ziemskiego w plastycznej otoczce Ziemi (astenosferze), na której pływają płyty litosferyczne. Płaszcz bardzo mocno się grzeje, zmieniając swoją gęstość. W niektórych częściach materiał ma wyższą temperaturę przy niższej gęstości, przez co zaczyna wypływać na powierzchnię. Tam ulega schłodzeniu i znowu opada na dół. Jednak może przy tym naruszyć skorupę ziemską. To dlatego wulkany powstają najczęściej na styku płyt litosferycznych. W tych miejscach dochodzi do ogromnej akumulacji energii i do jej nagłego uwolnienia, gdy napięcie przekroczy krytyczną granicę Najsilniej widać to na tzw. pacyficznym pierścieniu ognia, w którym znajdują się 452 wulkany i ma miejsce aż 90% wszystkich trzęsień ziemi. Pierścień ognia ma w rzeczywistości kształt podkowy. Ma 40 tys. km długości i otacza Ocean Spokojny. W Ameryce Łacińskiej stykają się płyta Nazca i płyta Wyspy Kokosowej z płytą południowoamerykańską i tutaj kończy się pierścień ognia.

CZTERDZIEŚCI PLAM GORĄCA

Drugim typem obszarów, w których często występuje aktywność wulkaniczna, są tzw. grzbiety śródoceaniczne. Gdy płyty litosferyczne się rozciągają, magma rozlewa się i powstaje nowa skorupa oceaniczna. W tym przypadku praktycznie cała aktywność wulkaniczna odbywa się pod wodą. W niektórych miejscach grzbiety oceaniczne są tak wysokie, że wystają ponad wodę. W ten sposób powstała np. Islandia. Niektóre wulkany powstają daleko od skraju płyt tektonicznych, np. na Hawajach, które znajdują się w głębi płyty pacyficznej. Te wulkany powstają nad plamami gorąca. Są to miejsca o wysokiej wartości strumienia cieplnego jądra Ziemi (energia geotermalna), co pozwala wydostać się magmie na powierzchnię. Plamy gorąca mogą znajdować się na dnie morza, ale także na kontynentach. Ponieważ nie są połączone z płytami litosfery pozostają w jednym miejscu, nawet jeśli porusza się nad nimi płyta. Może to prowadzić do powstania łańcucha wysp wulkanicznych lub łańcucha kraterów (w przypadku plamy gorąca pod lądem). Współcześnie naukowcy znają ponad 40 plam gorąca, większość z nich znajduje się w morzach i oceanach. Na lądzie najliczniej występują pod Afryką i Ameryką Północną.

DO CZEGO SŁUŻY KOMORA WULKANICZNA?

Siła aktywności wulkanicznej zależy od tego, na jakiej głębokości występuje. Rozpalona magma, czyli mieszanka rozpuszczonych, najczęściej krzemionkowych skał i gazów, może się ochładzać i zastygać głęboko w skorupie ziemskiej. Wówczas mamy do czynienia z wulkanizmem głębinowym (plutonizmem). Jeśli magma dostanie się na powierzchnię lub tuż pod nią, mówimy o wulkanizmie powierzchniowym (neptunizm). Podczas przedzierania się przez skorupę ziemską magma na głębokości ok. 1-10 km pod powierzchnią może wytworzyć ogromny zbiornik podziemny tzw. komorę wulkaniczną. Prowadzi z niej komin, który ma ujście w kraterze wulkanu. Roztopione skały znajdują się w komorze pod wielkim ciśnieniem. Po przekroczeniu krytycznej granicy z kominem magma może wydostać się na powierzchnię - dochodzi do erupcji wulkanicznej. Gdy wulkan wybucha, komora wulkaniczna się opróżnia i zawalają się do niej otaczające skały. Jeśli dochodzi do uwolnienia ogromnej ilości magmy komora może wyraźnie zmniejszyć swoją objętość, co sprawi, że na powierzchni pojawi się krater lub kaldera (ogromne zagłębienie na szczycie wulkanu), która w ekstremalnych przypadkach może mieć nawet kilkadziesiąt kilometrów głębokości.

POD ZIEMIĄ MAGMA, NAD ZIEMIĄ LAWA

Magma, która wydostanie się na powierzchnię, nazywana jest lawą. Dzieli się na podstawie swojej kleistości, która zależy od zawartości ditlenku krzemu. Im więcej tlenku, tym kwaśniejsza i przez to bardziej kleista lawa. Przy zawartości do 69% jest to lawa kwaśna, czyli lawa aa (kamienna). Wysoka zawartość ditlenku krzemu oraz glinu, azotu, sodu i wapnia tworzy polimerową ciecz bogatą w skaleń i krzemień, która dzięki swojej dużej lepkości jest mało ruchliwa. Może wybuchać w temperaturach 650-750°C. Ten typ lawy może zastygać w kraterze wulkanicznym, tworząc zatyczkę, która jeszcze bardziej zwiększa ciśnienie i prowadzi do jeszcze większej eksplozji. Do atmosfery wyrzucana jest ogromna chmura gorącego popiołu (chmura piroklastyczna), który może mieć temperaturę nawet 1000°C, prędkość 700 km/h i może przesunąć się na odległość wielu kilometrów od wulkanu. Chmury piroklastyczne w spodniej części zawierają zazwyczaj skały i ogromne kawałki kamieni, które opadają kilkaset metrów od krateru. Natomiast w górnych częściach przeważa popiół wulkaniczny (lapilli). Drobne skały piroklastyczne nazywane są tufem. Jeśli tuf wymiesza się z innymi skałami osadowymi powstaje tufit.

GORĄCE LEPIEJ PŁYNIE

Jeśli zawartość ditlenku krzemu wynosi do 52%, mówimy o lawie pośredniej. Ma mniejszą zawartość krzemu oraz glinu, ale jest bogatsza w magnez i żelazo. Jest trochę gorętsza  jej temperatura wynosi od 750 do 950°C. Ma tendencje do mniejszej lepkości. Do 44% ditlenku krzemu zawierają lawy zasadowe, które nazywane są również lawami pahoehoe (trzewiowymi). Charakteryzują się wysoką zawartością żelaza i magnezu i stosunkowo niską zawartością glinu i di-tlenku krzemu. To zwiększa ich lepkość, która jest tysiąc razy wyższa niż w przypadku wody. Mimo to łatwo się rozlewa i potrafi pędzić po powierzchni z prędkością kilkudziesięciu kilometrów na godzinę. Ten typ lawy wybucha w temperaturze ponad 950°C. Ostatnim typem jest lawa ultrazasadowa, która charakteryzuje się wysoką zawartością tlenku magnezu - nawet do 32%. Najprawdopodobniej wybucha w temperaturze 1600°C, w której nie dochodzi już do polimeryzacji minerałów. Dzięki temu powstaje bardzo mobilna ciecz o lepkości niskiej jak u wody. Ten typ lawy był charakterystyczny dla archaiku (od 4,0 do 2,5 mld lat temu) i dziś już nie występuje na Ziemi.

Twoja Ocena