Wulkany

Wulkan (pochodzi od łacińskiej nazwy Vulcanus – rzymskiego boga ognia) to po prostu otwór w Ziemi, przez którą ognista mieszanina gazów, pary wodnej, popiołu, bryłek półpłynnej skały, zwanej lawą, wyrzucana jest do atmosfery. Wulkaniczne popioły opadające po wybuchu, nawarstwiają się i twardnieją, tworząc lekką, szarą skałę. Tak po milionach lat z produktów erupcji powstały wulkaniczne góry. Są one często wysokie, mają kształt stożka z kraterem na szczycie. Wiele wulkanów znajduje się pod powierzchnią morza.
Występowanie wulkanów jest bardzo różne, występują one nawet na Antarktydzie (Erebus na Wyspie Rossa), jednak wiele wulkanów występuje wzdłuż tak zwanego „ogniowego pierścienia Pacyfiku”, który pokrywa się z krawędziami płyt i ciągnie się wzdłuż zachodniego wybrzeża Azji i zachodnich brzegów obu Ameryk.
Występowanie wulkanów na Ziemi jest ściśle związane ze strefą młodej górotwórczości i z obszarami aktywnych trzęsień ziemi. Związek tych zjawisk tłumaczy teoria tektoniki płyt litosfery. W miejscach, gdzie jedna płyta litosfery zagłębia się pod drugą, wulkany powstają wzdłuż ich krawędzi – na kontynencie oraz wzdłuż rowów oceanicznych, np. wybrzeże Pacyfiku, Europa Południowa, Japonia, Filipin. Wulkany powstają także w miejscach rozsuwania się płyt litosfery od siebie, czyli w grzbietach śródoceanicznych i w dolinach ryftowych, np. w Grzbiecie Śródatlantyckim, na Islandii, w Wielkich Rowach Afrykańskich. Unikalną w czasach historycznych okazją do obserwacji narodzin wulkanu było powstanie wulkanu Paricutn w Meksyku oraz wysepki Surtsey u brzegów Islandii. Klasyczny stożek wulkaniczny powstaje na skutek długotrwałej erupcji popiołów, skał piroklastycznych i ciekłej lawy.

Wulkany dzieli się na 3 podstawowe grupy:

 czynne, czyli wulkany wybuchające regularnie lub wybuchające przynajmniej raz w ciągu ostatnich 10 000 lat (na Ziemi istnieje ich około 1300),
 drzemiące, czyli wulkany które nie przejawiały aktywności od 10 000 lat,
 wygasłe, czyli wulkany, których stan uśpienia trwa ponad 25 000 lat

Wulkany dzieli się też ze względu na typy lawy, gdzie wyróżniamy ich dwie grupy (obie nazwy pochodzą z języka hawajskiego):

 pahoehoe – lawa, która zastyga w postaci gęsto pofałdowanej skorupy, przypominającej grube liny (lawa sznurowa), pod którą nadal trwa ruch,
 aa – tworzy nieregularne nagromadzenia bloków o szorstkiej powierzchni (lawa blokowa)


Typy erupcji:

 typ hawajski – rozpalona lawa wydobywająca się z krateru jest ruchliwa i rzadka; rozlewa się swobodnie (przykład – wulkany Mauna Loa lub Kilauea na Hawajach)

 typ Stromboli – gwałtowne, ciągle powtarzające się eksplozje, podczas których zostaje wyrzucona zakrzepnięta, rozżarzona do czerwoności lawa w postaci bomb wulkanicznych. Nazwa pochodzi od czynnego wulkanu Stromboli we Włoszech.

 typ Vulcano – podczas erupcji wyrzucane są zestalone bloki lawy na odległość kilku kilometrów, lawa jest lepka, a narastające ciśnienie gazów sprawia, że eksplozje są rzadsze, ale gwałtowniejsze.

 typ Pliniusz (lub Wezuwiusz) – jest to wybuch najgroźniejszy. Podczas wybuchu Wezuwiusza w 79 r. zagładzie uległy dwa miasta – Pompeje i Herkulanum. Z 20 000 mieszkańców zginęło około 10%. Natomiast Herkulanum zostało pokryte pyłami wulkanicznymi, z których utworzył się tuf, dzięki czemu można zobaczyć sprzęty w takim stanie jak w dniu katastrofy.

 typ Pele – nazwany od imienia wulkanu na karaibskiej wyspie Martynice, który 8 maja 1902 r. zniszczył miasto St. Pierre, zabijając 30 000 ludzi. Jedynym, który przeżył wybuch był mężczyzna odbywający karę w więzieniu.
Ze względu na formę erupcji wyróżnia się:
• erupcje centralne (erupcje punktowe) - najczęstszy obecnie typ erupcji, podczas której materiał wulkaniczny wydobywa się punktowo z krateru wulkanicznego lub jego najbliższego sąsiedztwa;
• erupcje linearne (erupcje linijne, erupcje szczelinowe) - materiał wulkaniczny, głównie lawa bazaltowa wydobywa się wzdłuż szczelin w skorupie ziemskiej. W przeszłości geologicznej takie erupcje były powszechne, w ich wyniku powstały rozległe pokrywy lawowe (trapy);
• erupcje podmorskie, które mają miejsce na dnie morskim, częstym ich produktem są lawy poduszkowe. W wyniku nagromadzenia materiałów wulkanicznych pochodzących z takich erupcji powstają wyspy wulkaniczne;
• erupcje aeralne - znane z przeszłości geologicznej, polegały na wydobywaniu się magmy nie przewodem wulkanicznym, lecz na całej rozległej powierzchni, np. wskutek przetopienia skał nadkładu (nazwą erupcji aeralnej określa się również wybuch wielu wulkanów na jakimś obszarze, zasilanych ze wspólnej komory wulkanicznej);
• hydroerupcje - spowodowane ciśnieniem pary wodnej powstałej w wyniku kontaktu wód powierzchniowych lub wód podziemnych z magmą lub rozgrzanymi przez nią skałami.
W zależności od rodzaju materiału wydostającego się podczas erupcji wyróżnia się:
• efuzje (erupcje wylewne, erupcje lawowe) - wydobywa się lawa;
• erupcje eksplozywne - wydobywają się materiały piroklastyczne i produkty lotne, ma to zazwyczaj gwałtowny charakter;
• erupcje mieszane - dostarczają jednocześnie lawy, materiałów piroklastycznych i materiałów lotnych.

Największe wybuchy

Wezuwiusz – 24 sierpnia 79 r.
Podczas wybuchu Wezuwiusza w 79 r. zagładzie uległy dwa miasta – Pompeje i Herkulanum. Z 20 000 mieszkańców zginęło około 10%. Natomiast Herkulanum zostało pokryte pyłami wulkanicznymi, z których utworzył się tuf, dzięki czemu można zobaczyć sprzęty w takim stanie jak w dniu katastrofy. Od ostatniego wybuchu w 1944 r. daje znać o sobie jedynie sejsmicznymi wstrząsami o sile 0,5-3,6 stopnia w skali Richtera i chmurami gazów.

Krakatau – 27 sierpnia 1883 r.
Huk było słychać z odległości 3200 km. Potężna erupcja rozpoczęła się 26 sierpnia o godzinie 12:53. W nocy wybuchy słyszane z odległości 4325 km. 27 sierpnia o 5:30, 6:42 i 8:20 czasu lokalnego nastąpiły kolejne erupcje. Finał nastał w końcu o 10:02. Wulkan wyrzucił w powietrze 19 km³ popiołów na wysokość 55 km,czyli do stratosfery, które opadły nawet na statek British Empire. Na wyspie Rodriguez na Oceanie Indyjskim, oddalonej o 4800 km, mieszkańcy widzieli na horyzoncie popioły i błyski. Myśleli, że to bitwa morska i wysłali nawet swoje oddziały. 2/3 wyspy zniknęło z powierzchni ziemi. Fala tsunami (wysokości do 40 metrów i prędkość ponad 700 km/h ) zmyła miejscowe wioski na pobliskim lądzie i obiegła połowę planety, zanim zupełnie zanikła. Fala sejsmiczna obiegła Ziemię 7 razy. Zginęło 36 417 ludzi - 32 tysiące wskutek tsunami a 4 000 od popiołów i gazów, które uwolnione do atmosfery sprawiły, że mniej więcej przez 3 lata Słońce widziane z ziemi miało zabarwienie zielone, a Księżyc niebieskie. Ocenia się, że wybuch miał siłę ok. 200 megaton trotylu i w sumie wyrzucił z siebie 46 km³ pyłów, które w sumie pokryły 70% powierzchni globu.

Mount St. Helens – 18 maja 1980 r.
Znajdujący się w stanie Washington, w Stanach Zjednoczonych, wybuchł w bardzo podobny sposób. Ten wulkan nie przejawiał żadnej aktywności przez 123 lata, lecz tego dnia wszystko się zmieniło. Erupcja była tak potężna, że spowodowała oderwanie się zbocza góry. Chmury gazu i popiołu runęły piroklastyczną falą po zboczu wulkanu, paląc i niszcząc wszystko, co napotkały po drodze. Była to jedna z pierwszych przewidzianych erupcji – mimo, że ostrzegano ludzi o wybuchu wiele osób zignorowało te ostrzeżenia. Śmierć poniosło 57 osób.

Pinatubo - czerwiec 1991 r.
Erupcja spowodowała śmierć ok. 800 osób na skutek opadów popiołowych, bomb wulkanicznych, laharów, oraz z powodu chorób epidemicznych.