Dlaczego wybuchają wulkany?

Dlaczego wybuchają wulkany?
Wyslij znajomemuWyślij znajomemu Udostępnij

Każdy z nas słyszał o wulkanach i potrafi je ogólnie scharakteryzować. Znacznie mniej osób jednak wie, jaka jest geneza powstania tych niezwykłych form geologicznych, budzących jednocześnie podziw i lęk. Warto poznać je dokładniej, by dowiedzieć się, co powoduje ich nagłe wybuchy, gdzie występują oraz dlaczego są tak niebezpieczne.

Ziemia jest planetą złożoną z warstw o różnej gęstości. Tworzą ją skorupa ziemska, płaszcz i jądro. Skorupa ziemska i zewnętrzna, najbardziej sztywna część płaszcza nosi nazwę litosfery. Zbudowana jest ona z litych skał, a jej grubość wynosi od kilku (grzbiety oceaniczne) do ponad 200 kilometrów grubości (kontynenty). Litosferę tworzą tzw. płyty litosferyczne. Poniżej, w górnej części płaszcza znajduje się półpłynna warstwa, zwana astenosferą. W niej zachodzą procesy konwekcji, czyli unoszenia rozgrzanej materii ku powierzchni. Wywołuje to nieustanne jej krążenie pomiędzy górną a dolną warstwą płaszcza. Proces ten przypomina cyrkulację powietrza w ogrzewanym mieszkaniu czy ruch wody gotowanej w garnku. Ruchy materii w astenosferze powodują powolne przemieszczanie się płyt litosfery. Płyty albo nasuwają się na siebie, tworząc tzw. strefy subdukcji, albo odsuwają, tworząc tzw. strefy spreadingu. Powierzchnia płyt jest w wielu miejscach spękana i poprzecinana dużymi szczelinami, które zwane są ryftami.

Na granicach płyt (w strefach subdukcji i spreadingu) oraz w obrębie ryftów z astenosfery wydostaje się magma, będąca bardzo gorącą i silnie sprężoną substancją złożoną z różnych związków chemicznych (głównie glinokrzemianów), zawierającą rozpuszczone gazy. Wypływająca ku powierzchni ziemi magma rozpręża się, pozbywa gazów i ochładza do około 1000°C, stając się lawą. Przeważnie lawa wydostaje się na powierzchnię poprzez rozległe szczeliny, rozlewając się szeroko i zastyga tworząc nową skorupę ziemską (ma to miejsce najczęściej na obszarze grzbietów oceanicznych). W niektórych miejscach magma płynie w kierunku powierzchni stosunkowo wąskimi kanałami, wydostając się poprzez otwór zwany kraterem.

Na powierzchni z zastygającej lawy wraz z upływem czasu powstaje wzniesienie, czyli stożek wulkaniczny. Jego kształt zależy w dużej mierze od rodzaju budującej go lawy. Lawa kwaśna, zwana krzemionkową, jest gęsta, dlatego wolno spływa ze szczytu i szybko zastyga, tworząc wysoki stożek o stromych zboczach (np. Wezuwiusz). Lawa zasadowa, zwana bazaltową, jest o wiele rzadsza, dlatego szybko rozlewa się na dużej powierzchni wokół krateru, budując rozległy stożek o łagodnych zboczach (większość wulkanów hawajskich). Stożki wulkaniczne osiągają niekiedy imponujące rozmiary. Podstawa wulkanu Mauna Kea na Hawajach (4205 m n.p.m.) znajduje się na głębokości ponad 5000 m, razem z częścią nad powierzchnią wody ma więc ponad 9000 metrów wysokości, co czyni go najwyższą samotną górą na świecie! Ogromne rozmiary posiada również Pico del Teide na Wyspach Kanaryjskich, którego stożek wznosi się na wysokość 3718 m n.p.m. i jest najwyższym wyspiarskim szczytem na całym Atlantyku. Najwyższym wulkanem (licząc od poziomu morza) jest Ojos del Salado na granicy Chile i Argentyny (6887 m n.p.m.).

Wydostawanie się lawy, gazów i pary wodnej na zewnątrz nazywamy erupcją. Może mieć ona charakter spokojny i powolny, wówczas jest to tzw. erupcja efuzywna. W takim przypadku lawa wylewa się miarowo z krateru, a gazy ulatniają się swobodnie (wulkany islandzkie i hawajskie). Gwałtowna erupcja, zwana eksplozywną, polega na wyrzuceniu z krateru odłamków skał i popiołów wulkanicznych na skutek wybuchu gazów. Lawy wydostaje się wówczas niewiele (lub nawet wcale), a górna część krateru często ulega zniszczeniu, powodując obniżenie zwane kalderą. W kalderach niekiedy gromadzi się woda, tworząc głębokie jeziora kalderowe. Wulkanem typowo eksplozywnym jest np. Mont Peléena na Martynice. Jego wybuch w 1902 r. w kilka minut zniszczył położone u jego stóp miasto Saint Pierre, zabijając ponad 25 tys. ludzi. Większość wulkanów zalicza się do tzw. stratowulkanów, których erupcje są efuzywno-eksplozywne. Są to m.in. Wezuwiusz, którego wybuch w 79 r. n.e. spowodował zasypanie Pompejów i leżąca na Sycylii Etna (3340 m n.p.m.). Podnóże tego największego w Europie stożka wulkanicznego jest gęsto zaludnione, co jest o tyle dziwne, że od 2001 roku odnotowano tam aż 5 erupcji (ostatnia miała miejsce w 2008 roku).

Wulkany dzieli się na wygasłe (które nie wykazały aktywności od co najmniej 10 000 lat), drzemiące (wybuchały w ciągu ostatnich 10 000 lat) i aktywne (regularne erupcje). Obecnie na świecie czynnych jest ponad 700 wulkanów, a rocznie odnotowuje się kilkadziesiąt erupcji. Największa liczba wulkanów znajduje się w tzw. „Ognistym pierścieniu”, wzdłuż wybrzeży Pacyfiku


Marek Szokalski, redaktor Carta Blanca

« zobacz inne materiały »