Wulkanizm - wprowadzenie
Wulkanizm jest jednym z najbardziej rozpoznawalnych procesów geologicznych. Erupcje wulkaniczne w wielu miejscach kształtują rzeźbę Ziemi ( Rys. 1 ) i dostarczają wielu informacji o budowie jej wnętrza. Setki czynnych oraz tysiące drzemiących i nieaktywnych wulkanów działają na wyobraźnię ludzi; są one jednymi z ważniejszych obiektów turystycznych [1]. Ich egzotykę i piękno ilustrują liczne zdjęcia i filmy.
Ze względu na powierzchnię i geometrię miejsca erupcji wyróżniane są ( Rys. 2 ):
- erupcje centralne, jeśli miejscem wydobywania produktów wulkanicznych jest niewielkiej średnicy, okrągły lub owalny otwór zwany kraterem,
- erupcje linijne (szczelinowe), jeśli miejscem wydobywania produktów wulkanicznych jest szczelina,
- erupcje arealne, jeśli wypływ lawy odbywa się na dużej powierzchni.
Aktualnie zdecydowanie dominują erupcje centralne ( Rys. 3 ). Produkty gromadzą się wokół miejsca erupcji w formie stożkowatego wzniesienia zwanego wulkanem [2], [3], [4], [5].
Erupcje linijne ( Rys. 4 ) na lądach są obecnie dość rzadkie, ale w przeszłości występowały często [2], [3], [4]. Współcześnie tego typu wylewy znane są tylko z Islandii. W ubiegłych epokach geologicznych powstawały w ten sposób rozległe pokrywy bazaltowe, zwane trapami, które znane są z USA (500 \( tys. km^2 \) i 1 km grubości), Dekanu (300 \( tys. km^2 \) i do 3 km grubości), z Syberii, Afryki czy Grenlandii.
Obecnie erupcje linijne są dominującym typem w środowiskach podwodnych. Wylewy szczelinowe mają miejsce w strefach neowulkanicznych dolin ryftowych, w strefach rozrostu skorupy oceanicznej ( Rys. 5 ).
W erupcjach linijnych dochodzi do efuzji niskiej lepkości, ruchliwych law bazaltowych. Wylew linijny to prawie zawsze akt jednorazowy. Po akcie efuzywnym szczelina zostaje zatkana zakrzepłą lawą, a w jej obrębie punktowo mogą tworzyć się niewielkie erupcje centralne.
Erupcje arealne powstają przez przetopienie powierzchniowych warstw skorupy ziemskiej nad komorą magmową lub rozległą intruzją magmową. Wówczas miejsce wypływu stopu zajmuje dużą powierzchnię. Aktualnie takie erupcje nie występują, ale w odległej historii Ziemi, w czasie akrecji skorupy ziemskiej i w pierwszych etapach jej stabilizacji, odgrywały kluczową rolę [6].
Do erupcji dochodzi w środowiskach lądowych oraz podwodnych. Szczególne są erupcje podwodne, które mają miejsce na dnie morskim, oceanicznym lub jeziornym i tylko te płytsze (do około 2 km) dają objawy widoczne na powierzchni wody ( Rys. 6 ).
Charakterystycznym produktem erupcji podmorskich są lawy poduszkowe (ang. pillow lava) powstające wskutek szybkiego stygnięcia lawy w kontakcie z zimną wodą morską (zob. Lawa-Rys. 1 ) [6], [7]. Krzepnący w tych warunkach stop przyjmuje formy o kształcie bochenkowatym lub poduszkowatym.
Rzadziej dochodzi do kumulacji utworów piroklastycznych, które powstają przez kontakt lawy z zimną wodą morską. Stożki pirokastyczne formowane w ten sposób mogą wystawać ponad powierzchnie wody.
Produktami wulkanizmu są [8], [9], [3]:
- lawa, czyli stop glino-krzemianowy, który wydobywa się na powierzchnię Ziemi i w tych warunkach krystalizuje w formie skał wulkanicznych,
- materiały piroklastyczne, czyli okruchy skalne wyrzucane z krateru,
- pary i gazy wydobywające się z krateru oraz lawy.
Bibliografia
1. P. Erfurt-Cooper, M. Cooper (Ed.): Volcano and Geothermal Tourism, Earthsan, London, Washington 2010.2. J. S. Monroe, R. Wicander: Physical Geology, West Publishing Company, St. Paul 1995.
3. M. Rosi, P. Papale, L. Lupi, M. Stoppato: Volcanoes, Firefly Books Ltd., Ontario 2003.
4. D. H. Carlson, C. C. Plummer, L. Hammersley: Physical Geology: Earth Revealed, McGraw-Hill, New York 2011.
5. S. J. Reynolds, J. K. Johnson, P. J. Morin, C. M. Carter: Exploring Geology, Mc Graw-Hill, Boston 2013.
6. M. Książkiewicz: Geologia dynamiczna, Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa 1979.
7. S. Chernicoff, R. Venkatakrishnan: Geology, Worth Publishers, New York 1995.
8. R. W. Decker, B. B. Decker: Volcanoes, Cambridge University Press, Cambridge - New York 1998.
9. H. Sigurdsson (Red.): Encyclopedia of Volcanoes, Academic Press, London 2000.