Wulkanizm - przyczyny i konsekwencje

Wulkan to miejsce na powierzchni Ziemi, w którym wydobywają się (lub wydobywały) z głębi Ziemi produkty wulkaniczne. Wulkany występują jako pojedyncze wzniesienia lub tworzą górskie kompleksy wulkaniczne. Wulkan posiada kanał, którym dopływają z głębi Ziemi na powierzchnię produkty erupcji (lawa, materiały piroklastyczne, gazy wulkaniczne). Kształt i rozmiary wulkanu zależą od ilości i jakości wyrzucanych z głębi Ziemi materiałów, a także od sposobu ich wydobywania się. Niektóre wulkany powstają nad obszarami zwanymi plamami gorąca. Są to miejsca, gdzie wskutek nadwyżki ciepła w głębi płaszcza Ziemi powstają ogromne ilości magmy. Przeciskając się ku powierzchni, magma przebija otwór w leżącej nad nią płycie, tworząc w ten sposób wulkan. Później oziębia się i opada z powrotem, niekiedy wznosząc się ponownie.

Plamy gorąca zawsze powstają i utrzymują się w jednym miejscu płaszcza, podczas gdy płyty nieustannie przesuwają się nad nimi. Na skutek tych ciągłych procesów, po upływie milionów lat powstaje nowy wulkan. Wyspy Hawajskie na Pacyfiku, które utworzyły się z łańcucha wulkanów, powstały i nadal powstają w ten właśnie sposób. Na obszarach lądowych czynnych jest ok. 450 wulkanów.

Rozróżnia się:
- wulkany eksplozywne, wyrzucające gwałtownie gazy i sypkie materiały wulkaniczne ( głównie popioły ) bez wylewu lawy; wulkany te mają kształt stożka oraz rozległy i głęboki krater;
- wulkany wylewne ( lawowe ), które dostarczają tylko ciekłej lawy wydostającej się z krateru bez większej eksplozji; kształt takiego wulkanu zależy od charakteru lawy ( zasadowa powstają wulkany tarczowe, kwaśna powstają tzw. kopuły lawowe );
- wulkany mieszane, u których następują na przemian lub jednocześnie erupcje gazów i materiałów piroklastycznych z wylewami lawy; wulkany takie mają kształt stożka, u szczytu którego powstają często wielkie zagłębienia zwane kalderami

Rozróżnia się także:
- wulkany czynne ( większość to wulkany mieszane, np. Wezuwiusz )
- wygasłe ( np. Kilimandżaro )
- drzemiące ( wznawiające działalność czasami po setkach lat, np. Fudżi ).

Blisko spokrewnionym pojęciem związanym z erupcją wulkanów jest wulkanizm. Wulkanizm to ogół zjawisk związany z wydobywaniem się na powierzchnię Ziemi lotnych, ciekłych i stałych produktów magmowych. Stanowi on powierzchniowy objaw procesów magmowych zachodzących w głębi Ziemi.

Wulkany występują w słabszych miejscach skorupy ziemskiej. Ziemię otacza twarda zewnętrzna powłoka nazwana litosferą. Łączy ona w sobie skorupę i stałą warstwę górnego płaszcza. Litosfera dzieli się na rozległe, sztywne bloki, zwane płytami.

Płyty te znajdują się w nieustannym ruchu. W pewnych miejscach ruch ten powoduje powstawanie grzbietów, w innych płyty zagłębiając się w głębokie rowy, zsuwają się z powrotem w głąb Ziemi ( zjawisko zwane subdukcją ). Czasami przesuwające się płyty zderzają się lub rozsuwają co widoczne jest na ich krawędziach. Zderzanie lub rozsuwanie się płyt tworzy warunki sprzyjające powstaniu wulkanów.

Poniżej skorupy ziemskiej znajduje się warstwa zwana płaszczem. W jej obrębie, poniżej litosfery, na głębokości ponad 100 km występuje jeszcze jedna warstwa - astenosfera. Z powodu wysokiej temperatury część występujących tu skał topi się. Ten półpłynny materiał zwany magmą, zawierający także wodę i gazy, gromadzi się w specjalnych zbiornikach i komorach. Magma jest gorętsza i lżejsza od zewsząd otaczających ją skał, gdy więc jej ciągle przybywa, roztapia większość skał leżących nad nią. Przeciskając się ku powierzchni, magma tworzy kanał, zwany przewodem wulkanicznym. Gazy uwięzione w magmie "próbują znaleźć" sobie ujście, co powoduje wzrost ciśnienia. Ostatecznie gazy wyciskają pod dużym ciśnieniem magmę w postaci lawy poprzez jakieś słabsze miejsce skorupy ziemskiej.

Wybuchy wulkanów powodują:
- olbrzymie zniszczenia, m.in. podczas wybuchu Wezuwiusza w 79 r. n.e. ogromna ilość wyrzuconego popiołu zmieszanego z deszczem spowodowała zasypanie miast Herkulanum, Pompeje i Stabie;
- powstawanie gorących chmur
- lawiny i spływy błotne
- powstawanie kaldery - ogromnych kotłów, które powstają wskutek rozerwania starego stożka lub jego zapadnięcia się po opróżnieniu zbiornika magmy
- pojawienie się lub zniknięcie wysp wulkanicznych, a także towarzyszące trzęsieniom ziemi tsunami ( długie fale na oceanach i morzach powstałe w wyniku wybuchu podwodnego wulkanu, podwodnego trzęsienia ziemi, osuwiska lub oberwania się wielkich mas lodu od lodowców schodzących do morza )
- topnienie śniegów pokrywających szczyty i zbocza ich stożków.