Вулкан

Вулкан представља отвор (или руптуру) у Земљиној кори, кроз који истопљена стенска маса (лава), пепео и гасови бивају истиснути на површину, где се хладе и таложе. Вулкан је геолошки облик (најчешће планина, мада такође постоје и подморски вулкани) где лава излази на површину Земљине коре. Реч вулкан потиче од острва Вулкано у Тиренском мору. По другим изворима реч вулкан потиче од римског бога Вулкана, бога ватре и вулкана. Наука која се бави изучавањем вулкана назива се вулканологија. Са становишта одређивања географског положаја и описом вулкана као морфолошки насталих облика након вулканских ерупција, без претензија улажења у сам процес настанка и његовог објашњења, вулканима се бави географија.

Вулкани битно утичу на обликовање Земљиног рељефа. На Земљи, најчешће се сусрећу на рубовима литосферних плоча. Вулкан може бити активан или неактиван, зависно од његових ерупција и тектонској активности у његовој близини. Најистакнутији део вулкана је вулканска купола која се непрестано повећава. На врху куполе се налази кратер, а везу између кратера и вулканског огњишта чини вулкански канал.

Продор магме може се догодити из више разлога као што су тектонски утицаји и промене дубинског притиска који је гурају, висока температура (600 до 1200 °C) која повећава покретљивост магме те топљење стене или због гасова и пара који повећавају узгон магме. Магма на површини Земље се назива лава.

Лава може избијати на површину на два начина: Изливањем - магма избија полако и једнолично, због чега настају базалтни покрови. Примери су полуострво Декан, Камчатка, Исланд. Ово је хавајски тип вулкана. Овакав тип ерупција јавља се у случају базичних магми, с малом количином волатила. Ерупцијом - експлозивно, настаје због велике количине накупљених гасова и водене паре. Попраћени су потресима, а забележени су и случајеви катастрофалних последица за околину. (Сент Хеленс 1980. године, Кракатау 1883. године, Мон Пеле 1902. године). Ово је азијски тип вулкана. Јавља се у случају магме са пуно волатила, киселог типа.

Осим лаве из вулкана може избијати и пирокластични материјал: вулканске бомбе - већи комади лаве који приликом хлађења добијају вретенаст облик, вулкански блокови – здробљени пирокластични материјал који може тежити и по неколико хиљада тона, вулкански прашинац или туф – вулкански пепео помешан с водом те лапиле – ужарено камење величине шљунка. Вулканска активност често је праћена попратним појавама, избијањима водене паре, различитих гасова и хемијских једињења.

Фумароле су отвори из којих избија водена пара, а из солфатара избија Водоник-сулфид (-{H2S}-). Мофети су отвори из којих избија угљен-диоксид, -{CO2}-. Вулканска подручја често прате термални и минерални извори. Гејзири су отвори из којих због високог притиска избија врела вода и водена пара. Најпознатији гејзер је онај у Националном парку Јелоустоун, Стари Верни.

мини|200п|Лава са хавајског вулкана

Дивергентне границе плоча

У средњоокеанском гребену, две тектоника плоче се удаљавају једна од друге и при томе се формира океанска кора хлађењем и очвршћавањем топле растопљене стене. Пошто је кора веома танка у тим гребенима услед повлачења тектонских плоча, ослобађање притиска доводи до адијабатске експанзије и парцијалног топљења мантла, узрокујући вулканизам и креирање нове океанске коре. Највећи део дивергентних граница плоча је на дну океана; стога, већина вулканских активности је подморска, и њом се формира ново морско дно. Хидротермални извори (такође познати као дубоки отвори) су доказ овакве вулканске активности. Тамо где је средишње океански гребен изнад нивоа мора, обликују се вулканска острва, на пример, Исланд.

Конвергентне границе плоча

Субдукционе зоне су места где две плоче, обично океанска и континентална плоча, сударају. У том случају долази до подвлачења океанске плоче, или њеног потапања под континенталну плочу, чиме се формира дубоко океански гребен у близини обале. У процесу који се назива топлотно отапање, вода ослобођена са потањајуће плоче снижава температуру преклапајуће ивице мантла, креирајући магму. Ова магма може да има веома варирајућу вискозност услед високог садржаја силицијумма, тако да често не досеже до површине него се хлади у дубини. Кад досегне до површине формира се вулкан. Типичан пример тог типа вулкана је планина Етна и вулкани у Ватреном појасу Пацифика.

Вруће тачке

Вруће тачке су назив који је се користи за вулканске области за које се сматра да су формиране путем плашта мантла, за који се претпоставља да је стуб топлог материјала који се подиже са границе сржног мантла у фиксираном простору што узрокује отапање великих запремина. Пошто се тектонске плоче крећу преко њих, сваки вулкан постаје латентан и коначно се поновно формира током напредовања плоче преко постулираног плашта. Сматра се да су Хавајска острва формирана на тај начин, као и плато Снејк Ривер, при чему је Јелоустонска калдера део Северно Америчке плоче која је тренутно изнад вруће тачке. Међутим, ова теорија је била критикована.

Подела вулкана према својствима

Вулкани се могу поделит по њиховим својствима. Тако постоје стратовулкани – вулкани са слојевитим структурама која настаје измењивањем излива лаве и пепела, вулкани у облику штита – који због избијања лаве добију изглед штита (нпр. Хаваји, Исланд, Мауна Лоа), супервулкани – велики вулкани који имају потенцијално велику разорну моћ и утицај на околину (нпр. Јелоустонска калдера).

Вулкани постоје и под морем. Подводни вулкани често стварају нова острва. (нпр. Хаваји).

Активни вулкани на Земљи формирају вулканске зоне. Најактивнија вулканска зона је она која окружује Тихи океан, још се назива Ватрени појас Пацифика. Након ње она дуж Средњоатлантског гребена. Окомито на те две зоне пружа се средоземна зона, од америчког до евроазијског јарка (пукотине) где је забележена велика вулканска активност с пуно мањих вулкана, али и неких који су мало већи (нпр. Килиманџаро).

У близини вулкана подручје је врло богато рудама и термалним изворима, а тло је веома плодно, међутим живјети у близини вулкана је врло опасно. О томе сведочи пример Кракатауа – вулканског острва који је након 200 година мировања експлодирао, 1883. г. Та је експлозија разнела већи део острва, али и повећала два суседна отока. Претпоставља се да је то био најгласнији звук забиљежен у историји, чуо се у кругу од 5000 km. Последице експлозије биле су велике штете и плимни талас висине 36 m који је узео 36.000 живота.

Нешто слично се догодило и с вулканом Мон Пеле који је уништио град Сен Пјер када је из кратера избио ужарени облак с воденом паром, сумпорном киселином и другим материјалом, сручио се на град и околину, потпуно уништио зграде и поља те је 26.000 људи погинуло.

Тако је и планина Ст. Хеленс у америчкој савезној држави Вашингтон еруптирала 1980. године, експлозија је разнела врх вулкана, а уоколо су летеле стене величине аутобуса. Претпоставља се да је ерупција имала снагу 500 атомских бомби, јер су сва стабла на подручју од 600 km² сравњена са земљом.

Занимљиво би било споменути још и Мауну Кеу, вулканску планину на Хавајима која је, мерена од дна Тихог океана, висока 10.203 m, што је за око 2,5 км више од Монт Евереста.

Појавни облици вулкана мини|200п|десно|Острвица је угашен вулкан у Србији који је био активан пре око 20 милиона година.Човек и камен: Острвица - угашен вулкан (РТС Образовно-научни програм - Званични канал) Најуобичајеније схватање вулкана је да је он купастог облика са отвором у средини (кратер, ждрело или гротло) преко кога је повезан са жариштем. Међутим, вулкани могу бити најразноликијих облика, па чак и облика платоа (базалтни платои).

Установљено је да појавни облик вулкана зависи од више фактора, а један од њих је свакако киселост магме. Уколико су магме са садржајем силицијума (-{Si}-) већим од 63%, ради се о киселим магмама. Овакве магме су најопасније јер имају велику вискозност и теже да заробе гасове који су присутни. Ово даље изазива да магма избија под изузетно великим притисцима и долази до стварања стратовулкана. Последице овакве ерупције су катастрофалне. Стварају се пирокластични токови (овако настају стене игнимбрити), развијају се температуре до 1200 °C услед којих ови токови прже све пред собом, а формирају слојеве који могу бити и неколико метара дебели. Вулкански пепео који се изнесе у атмосферу може прећи веома велике удаљености, а његовом седиментацијом (таложењем) настају туфови. Уколико магма садржи од 52-63% силицијума (-{Si}-), лава је интермедијарна. Оваква лава се обично јавља изнад зона субдукције. Уколико магма садржи између 52% и 45% силицијума (-{Si}-), онда је базична лава. Ова лава (садржи повећани проценат магнезијума (-{Mg}-) и гвожђа (-{Fe}-)) је много мање вискозности од киселе магме, а вискозност зависи од температуре. Оваква лава обично има неколико честих појавних облика: -{pillow}- лава (изнад океанских рифтова), формира нову океанску и континенталну кору, и базалтни платои. Ређе се јављају магме са мање од 45% силицијума, а зову се ултрабазичне. Установљено је да се последња ерупција овакве магме одиграла током протерозоика.

Највише вулканске купе мини|200п|Вулкан на Индонежанском острву Јава Мауна Kea (Хаваји) - 8818 -{m}- (под водом 4650 -{m}-), активан Чимборасо (Јужна Америка) - 6268 -{m}-, угашен Килиманџаро (Африка) - 5895 -{m}-, угашен Дамаванд (Иран) - 5670 -{m}-, угашен Попокатепетл (Мексико) - 5452 -{m}-, угашен Кенија (Африка) - 5200 -{m}-, угашен Арарат (Турска) - 5165 -{m}-, угашен Кључевскаја Сопка (Камчатка) - 4800 -{m}-, активан

Такође и пречник кратера може имати знатне размере. Везув и Етна имају пречник кратера око 600 -{m}-, вулкани на Јави око 7 -{km}-, док вулкани на Хавајским острвима достижу и до 15 -{km}- у пречнику.

Географски распоред вулканских области на земљи ватрени појас Пацифика Средоземно-трансазијска област Атлантско-океанска област

Ватреном појасу Пацифика припада највећи број активних вулкана. Од преко 600 активних вулкана, ватреном појасу Пацифика припада 418 вулкана.

Значајне вулканске ерупције У подне 24. августа 79. године снажна ерупција је уништила Помпеју, усмртивши око 20.000 људи Ерупција вулкана Тамбора

Ерупција овог вулкана који се налази на Сумбави потпуно је затрпала 1815. године Сумбаву, градић са 14.000 становника. Од директних последица ерупције, обрушавања великих таласа на околна острва и од глади страдало је преко 44.000 људи Ерупција вулкана Кракатау

Један од најстравичнијих вулкана се налази на истоименом острву у Индонезији. Вулкан је 1883. године буквално експлодирао разневши две трећине острва, формирао је депресију дубине 300 -{m}-. Вулкан је изазвао велике таласе (цунамије) који су били уочени на свим отвореним морима света. Звук који је произвела експлозија вулкана чула је једна дванаестина Земљине кугле. То је иначе најјачи звук произведен на Земљи у забележеној историји. На индонежанским острвима од последица ерупције страдало је преко 40.000 људи Ерупција вулкана Лак на Исланду

Ерупција овог вулкана се догодила 1783. године и том приликом је број жртава био 10.000, услед отровних гасова и пепела. Ерупција вулкана Унзен у Јапану, 1792. године. Број жртава је био 15.000, који су страдали услед цунамија и усијаних облака. Пеле, Мартиник, 1902.

Вулкан

Źródło i licencja