Stari Rimljani so gledali, kako črn dim in ogenj izbruhne z vrha gore v nebo, verjeli so, da je pred njimi vhod v pekel ali v posest Vulkana, boga kovaštva in ognja. V njegovo čast se gore, ki dihajo z ognjem, še vedno imenujejo vulkani.
V tem članku bomo razumeli, kakšna je struktura vulkana, in pogledali v njegov krater.
Aktivni in izumrli vulkani
Na Zemlji je veliko vulkanov, ki mirujejo in delujejo. Izbruh vsakega od njih lahko traja dni, mesece ali celo leta (na primer vulkan Kilauea, ki se nahaja na havajskem arhipelagu, se je prebudil leta 1983 in še vedno ne ustavi svojega dela). Po tem se kraterji vulkanov lahko zamrznejo več desetletij, nato pa se spet spomnijo na nov izbruh.
Čeprav seveda obstajajo tudi takšne geološke tvorbe, katerih delo je bilo zaključeno v daljni preteklosti. Mnogi od njih so še vedno ohranili obliko stožca, vendar ni podatkov, kako točno je prišlo do njihovega izbruha. Takšni vulkani veljajo za izumrle. Kot primer sta gora Elbrus in Kazbek, že od antičnih časov prekrita s sijočimi ledeniki. Na Krimu in v Transbaikaliji so močno izbrušeni in uničeni vulkani, ki so popolnoma izgubili prvotno obliko.
Kaj so vulkani
Glede na zgradbo, aktivnost in lokacijo se v geomorfologiji (tako imenovana znanost, ki proučuje opisane geološke formacije) ločijo nekatere vrste vulkanov.
Na splošno jih delimo v dve glavni skupini: linearno in osrednjo. Čeprav je seveda ta delitev zelo približna, saj jo večina pripišemo linearnim tektonskim prelomom zemeljske skorje.
Poleg tega razlikujejo tudi ščitnične in kupolaste strukture vulkanov, pa tudi tako imenovane žlindrske stožce in stratovolkane. Po dejavnosti so opredeljeni kot aktivni, mirujoči ali izumrli, po lokaciji - kot kopenski, podvodni in podglavniki.
Kakšna je razlika med linearnimi vulkani in osrednjimi
Linearni (napolnjeni) vulkani se praviloma ne dvigajo visoko nad zemeljsko površino - videti so kot razpoke. Ta zgradba vulkanov vključuje dolge dovodne kanale, povezane z globokimi cepitvami zemeljske skorje, iz katerih teče tekoča magma z bazaltno sestavo. Razširi se v vse smeri in se strdi, tvori pokrove lave, briše gozdove, polni votle, uničuje reke in vasi.
Poleg tega lahko med eksplozijo linearnega vulkana na zemeljskem površju nastanejo eksplozivni jarki dolžine nekaj deset kilometrov. Poleg tega strukturo vulkanov vzdolž razpok krasijo nežni gredi, polja lave, škropljenja in ravni široki stožci, ki korenito spreminjajo pokrajino. Mimogrede, glavna sestavina reliefa Islandije je planota lava, ki je nastala na ta način.
Če se sestava magme izkaže za bolj kislo (povečana vsebnost silicijevega dioksida), okoli ustja vulkanskega ekstrudiranega (t.j. stisnjenega) gredi rastejo z ohlapno sestavo.
Struktura vulkanov osrednjega tipa
Vulkan osrednjega tipa je stožčasta geološka tvorba, ki je na vrhu okronana s kraterjem - vdolbino v obliki lijaka ali sklede. Mimogrede se postopoma premika navzgor, ko vulkanska struktura raste, njegova velikost pa je lahko povsem drugačna in jo lahko merimo tako v metrih kot kilometrih.
Vulkanski kraterji nastanejo med izbruhom in se lahko pojavijo celo na pobočjih vulkanske gore, v tem primeru jih imenujemo parazitski ali sekundarni.
Globoko v vulkansko goro vodi odtok, skozi katerega se dviga navzgor, v krater, magma. Magma je staljena masa ognja, ki ima pretežno silikatno sestavo. Rodila se je v zemeljski skorji, kjer se nahaja njeno ognjišče in se dviga v obliki lave, ki se izliva na površje zemlje.
Izbruh običajno spremlja sproščanje majhnih brizg magme, ki tvorijo pepel in pline, ki so, zanimivo, 98% vode. Pridružujejo se jim različne nečistoče v obliki kosmičev vulkanskega pepela in prahu.
Kaj določa obliko vulkanov
Oblika vulkana je v veliki meri odvisna od sestave in viskoznosti magme. Enostavno premikajoča se bazaltska magma tvori ščitniške (ali ščitnice) vulkane. Običajno so ravne oblike in imajo velik krog. Primer teh vrst vulkanov je geološka formacija, ki se nahaja na Havajskih otokih in se imenuje Mauna Loa.
Konusi iz žlindre so najpogostejša vrsta vulkanov. Nastanejo med izbruhom velikih drobcev porozne žlindre, ki se, nakopičene, zgradijo stožec okoli kraterja, njihovi majhni deli pa tvorijo poševna pobočja. Tak vulkan z vsakim izbruhom postane večji. Primer je vulkan Flat Tolbachik, ki je eksplodiral decembra 2012 na Kamčatki.
Strukturne značilnosti kupolastih in stratovolkanov
In znani Etna, Fujiyama in Vesuvius so primer stratovolkanov. Imenujejo jih tudi večplastne, saj nastanejo ob občasnem izbruhu lave (viskozne in hitro strjevalne) in piroklastične snovi, ki je mešanica vročega plina, vročih kamnov in pepela.
Zaradi takšnih emisij imajo ti tipi vulkanov ostre stožce z vbočenimi pobočji, v katerih se ta nahajališča izmenjujejo. In lava iz njih teče ne samo skozi glavni krater, ampak tudi iz razpok, ki se strdijo na pobočjih in tvorijo rebraste hodnike, ki služijo kot podpora tej geološki tvorbi.
Kuponski vulkani se oblikujejo s pomočjo viskozne granitne magme, ki ne teče po pobočju, ampak na vrhu zmrzne, tvori kupolo, ki podobno kot pluta zamaši odprtino in jo izločijo plini, ki so se skozi čas nabirali pod njo. Primer takega pojava je kupola, ki se tvori nad vulkanom St. Helens na severozahodu ZDA (nastala je leta 1980).
Kaj je kaldera?
Zgoraj opisani osrednji vulkani so na splošno stožčaste oblike. Toda včasih se med izbruhom zrušijo stene takšne vulkanske strukture in nastanejo kaldere - ogromne vdolbine, ki lahko dosežejo globino tisoč metrov in premer do 16 km.
Od zgoraj navedenega se spomnite, da v vulkansko strukturo vstopi ogromen ventil, vzdolž katerega se med izbruhom dviga staljena magma. Ko je vsa magma na vrhu, se v vulkanu pojavi velika praznina. Prav v njem lahko padeta vrh in stene vulkanske gore, ki tvorijo ogromne vdolbine v koldu, obrobljene z ostanki razbitine z razmeroma ravnim dnom.
Največja do danes je kaldera Toba, ki se nahaja na otoku Sumatra (Indonezija) in je popolnoma prekrita z vodo. Tako oblikovano jezero ima zelo impresivno velikost: 100/30 km in globino 500 m.
Kaj so fumaroli
Kraterji vulkanov, njihova pobočja, vznožje, pa tudi skorja ohlajenih tokov lave so pogosto prekrita z razpokami ali luknjami, iz katerih vroči plini, raztopljeni v magmi, izbruhnejo. Imenujejo jih fumarole.
Praviloma se debela bela para vrti nad velikimi odprtinami, saj magma, kot že rečeno, vsebuje veliko vode. Toda poleg njega fumaroli služijo tudi kot vir emisij ogljikovega dioksida, vseh vrst žveplovega oksida, vodikovega sulfida, vodikovega halogenida in drugih kemičnih spojin, ki so lahko zelo nevarne za človeka.
Mimogrede, vulkanologi verjamejo, da fumaroli, ki sestavljajo strukturo vulkana, naredijo varnejše, saj plini najdejo pot in se ne kopičijo v črevesju gore, da tvorijo mehurček, ki na koncu potisne lavo na površje.
Znamenit hrib Avachinsky, ki se nahaja v bližini Petropavlovsk-Kamčatskega, lahko pripišemo takemu vulkanu. Dim, ki se vrti nad njim, je v jasnem vremenu viden več deset kilometrov.
V strukturo Zemljinih vulkanov so vključene tudi vulkanske bombe
Če vulkan dolgo zaspi, med erupcijo iz njegovih ust odletijo tako imenovane vulkanske bombe. Sestavljene so iz zlitih kamnin ali drobcev strjene lave v zraku in lahko tehtajo več ton. Njihova oblika je odvisna od sestave lave.
Na primer, če je lava tekoča in nima dovolj časa, da se dovolj ohladi v zraku, se vulkanska bomba, ki pade na tla, spremeni v torto. Bazaltni lave z nizko viskoznostjo se vrtijo v zraku in tako dobijo zvito obliko ali postanejo kot vreteno ali hruška. Kosi lave viskozni - andezitni, po padcu padajo kot krušna skorja (so okrogli ali večplastni in so pokriti z mrežo razpok).
Velikost preseka vulkanske bombe lahko doseže sedem metrov, te tvorbe pa najdemo na pobočjih skoraj vseh vulkanov.
Vrste vulkanskih izbruhov
Kot je poudarjeno v knjigi "Osnove geologije", ki obravnava strukturo vulkanov in vrste izbruhov, Koronovsky N.V., se vse vrste vulkanskih struktur oblikujejo kot posledica različnih izbruhov. Med njimi še posebej izstopa 6 vrst.
- Havajska vrsta izbruha je izlivanje zelo tekoče in mobilne lave, ki tvori ogromne ščitirane vulkane, ki imajo ravno obliko.
- Strambolijski tip je emisija bolj viskozne lave, ki jo potiskajo eksplozije različnih jakosti, zaradi česar nastanejo kratki močni pretoki.
- Za plinijski tip so značilne nenadne močne eksplozije, ki jih spremlja sproščanje ogromne količine tefre (ohlapen material) in pojav njegovih tokov.
- Peleijevo vrsto izbruha spremlja tvorjenje vročih plazov in žgočih oblakov, pa tudi rast ekstruzivnih kupola iz viskozne lave.
- Tip plina je izbruh le drobcev starejših kamnin, ki je povezan s plini, raztopljenimi v magmi, ali s pregrevanjem podzemne vode, ki je vključena v strukturo vulkana.
- Izbruh toplotnega toka. Podobno je s sproščanjem visokotemperaturnega aerosola, ki ga sestavljajo koščki buče, minerali in drobci vulkanskega stekla, obdani z vročo lupino plina. Takšna erupcija je bila razširjena že v daljni preteklosti, vendar je v sodobnem času ljudje že dolgo ne opažajo več.
