Instytut Geofizyki Polskiej Akademii NaukZak³ad Sejsmologii i Fizyki Wnêtrza Ziemi

Charles Richter

WULKANIZM

Wulkanizm w Polsce

Komora wulkaniczna - powstaje w wyniku nag³ego obni¿enia ciœnienia lub znacznego wzrostu temperatury

Chmura gazów i materia³ów piroklastycznych wyrzucanych w czasie erupcji (do materia³ów piroklastycznych nale¿¹ bomby wulkaniczne, lapille, piaski i popio³y wulkaniczne) Krater - zag³êbienie na szczycie wulkanu wkszta³cie misy lub lejka, które powstaje przez rozkruszenie i wyrzucenie ska³ tworz¹cych œciany wylotu podczas eksplozji

Komin - szczelina w skorupie ziemskiej przez któr¹ lawa i gazy wydostaj¹ siê na powierzchniê.Powstaje na skutek przebicia siê gor¹cej magmy na powierzchniê ziemi.

Wartwy popio³u i lawy

Schemat budowy wulkanu

S rko upa

P aszcz³

Na terenie Pienin Pas wystêpowania ska³

wulkanicznych (andezytów) ma d³ugoœæ

oko³o 18 km. 3 najwiêksze wzniesienia

zwi¹zane z wystêpowaniem

andezytów to W¿ar (na zdjêciu) Bryjarka i

Jarmuta.

Powulkaniczne wzniesienie Ostrzyca

zwane te¿ polsk¹ Fud¿ijam¹ po³o¿one

jest na Pogórzu Kaczawskim i jest

jednym z czterech dobrze zachowanych

sto¿ków wulkanicznych na tym obszarze.

Stratowulkany (mieszane)

Wulkany eksplozywne (tufowe)

W stratowulkanach erupcje gazów i materia³ów piroklastycznych wystêpuj¹ na

przemian lub jednoczeœnie z wylewami lawy. Przyk³ady: Wezuwiusz, Kilimand¿aro, Fud¿ijama, Etna, Popocatepetl, Pinatubo.

Wulkany eksplozywne wyrzucaj¹ gwa³townie gazy i sypkie materia³y

wulkaniczne (piroklastyczne) g³ównie bomby i popio³y bez wylewu lawy.

Przyk³ady: Aguan, Mayon, Monte Nuovo.

Zbocza stratowulkanów u podnó¿a s¹ ³agodne, strome u szczytu z ma³ym kraterem. Niekiedy w

partiach szczytowych powstaj¹ wielkie zag³êbienia zwane kalderami (Krakatau, Thera)

Przy wydobywaniu siê lawy bazaltowej powstaj¹ wulkany tarczowe o ³agodnie nachylonach

stokach.

Przy wydobywaniu siê na powierzchniê lawy kwaœnej nastêpuje jej spiêtrzenie i powstaj¹ tzw. kopu³y lawowe o stromych wypuk³ych zboczach.

Wulkany eksplozywne maj¹ kszta³t sto¿ka o prostych stromych zboczach z du¿ym kraterem

na szczycie.

Kaldera

Wulkany efuzywne (lawowe)

Lawa z krateru wydostaje siê bez wiêkszej eksplozji. W zale¿noœci od rodzaju lawy

powstaj¹ wulkany

tarczowe albo kopu³y lawowe.

Lawa zasadowa (bazaltowa) o ma³ej

lepkoœci. Lawy bazaltowe zawieraj¹ ¿elazo i

magnez. Przyk³ady: Mouna Loa,

Kilauea, wulkany Islandii.

Lawa kwaœna o du¿ej gêstoœci i lepkoœci o

du¿ej zawartoœci krzemionki.

Przyk³ady: El Chichon, Lassen Peak, wygas³e

wulkany Owernii.

G³ówne typy wulkanów

Wulkan Paricutin da³ wulkanologom mo¿liwoœæ obserwacji z bliska procesu powstawania wulkanów. Wulkan zacz¹³ siê formowaæ 20 lutego 1943 roku.

w

ci¹gu których dochodzi³o dou W momencie ustania

aktywnoœci w 1952 roku jego wysokoœæ wynosi³a y.

Podczas pierwszego, najbardziej intensywnego roku dziaùalnoúci, kiedy wulkan wyrzucaù gùównie materiaù piroklastyczny, powstaù stoýek o wysokoúci 336 metrów. Wulkan byù aktywny przez kolejne osiem lat,

gùównie wylew lawy.

424 metr

Wulkany aktywne w latach od 1900 do 2011

Wulkanizm j procesówpowierzchniê Ziemi lotnych (gazy), ciek³ych (lawa) i sta³ych (materia³y piroklastyczne) produktów magmowych. Wulkanizm jest skutkiem przemieszczania siê w litosferze stopionego materia³u skalnego - magmy. Erupcje wulkaniczne dokonuj¹ siê pod wp³ywem ciœnienia gazów, które wypychaj¹ magmê z komory wulkanicznej przez komin ku powierzchni Ziemi. Miejsca na powierzchni Ziemi, w których nastêpuj¹ wylewy lawy lub wybuchy gazów unosz¹cych fragmenty ciek³ej lawy lub rozkruszone fragmenty ska³ nazywamy wulkanami a formy terenu powsta³e wskutek jego dzia³alnoœci górami (sto¿kami) wulkanicznymi. Wybuchy wulkanów stanowi¹ wielkie zagro¿enie dla bezpoœredniego otoczenia. Wylewy lawy, potoki i opady piroklastyczne, lahary i chmury gorej¹ce powoduj¹ zniszczenie pól uprawnych, infrastruktury, straty w ludziach. Rozmiar klêski potêguj¹ towarzysz¹ce niekiedy erupcjom trzêsienia ziemi lub tsunami. Wulkanizm oprócz skutków negatywnych przynosi zmiany korzystne dla naszej planety. W efekcie dzia³alnoœci wulkanicznej powstaj¹ nowe obszary (Hawaje), uzyskujemy ska³y i minera³y u¿yteczne dla gospodarki (np. siarka, bazalt), tereny powulkaniczne charakteryzuj¹ siê urodzajnymi glebami. Na obszarach wulkanicznych wystêpuj¹ gejzery, Ÿród³a termalne i wody mineralne wykorzystywane do celów energetycznych i leczniczych.

est to ogó³ zwi¹zanych z wydobywaniem siê na

Wulkanizm j procesów

materia³u skalnego -

Miejsca na powierzchni Ziemi, w których nastêpuj¹ wylewy lawy lub wybuchy gazów unosz¹cych fragmenty ciek³ej lawy lub rozkruszone fragmenty ska³ nazywamy wulkanami a formy terenu powsta³e wskutek jego dzia³alnoœci górami (sto¿kami) wulkanicznymi.

est to ogó³ zwi¹zanych z wydobywaniem siê na powierzchniê Ziemi lotnych (gazy), ciek³ych (lawa) i sta³ych (materia³y piroklastyczne) produktów magmowych. Wulkanizm jest skutkiem przemieszczania siê w litosferze stopionego magmy. Erupcje wulkaniczne dokonuj siê pod wp³ywem ciœnienia gazów, które wypychaj¹ magmê z komory wulkanicznej przez komin ku powierzchni Ziemi.

Wybuchy wulkanów stanowi¹ wielkie zagro¿enie dla bezpoœredniego otoczenia. Wylewy lawy, potoki i opady piroklastyczne, lahary i chmury gorej¹ce powoduj¹ zniszczenie pól uprawnych, infrastruktury, straty w ludziach. Rozmiar klêski potêguj¹ towarzysz¹ce niekiedy erupcjom trzêsienia ziemi lub tsunami. Wulkanizm oprócz skutków negatywnych przynosi zmiany korzystne dla naszej planety. W efekcie dzia³alnoœci wulkaniczneji powstaj¹ nowe obszary (Hawaje), uzyskujemy ska³y i minera³y u¿yteczne dla gospodarki (np. siarka, bazalt), tereny powulkaniczne charakteryzuj¹ siê urodzajnymi glebami. Na obszarach wulkanicznych wystêpuj¹ gejzery, Ÿród³a termalne i wody mineralne.

¹

W latach 1900 - 2011 czynnych by³o ponad 400 wulkanów. W czasach historycznych odnotowano aktywnoœæ oko³o 550 wulkanów. Rocznie obserwuje siê oko³o 60-70 erupcji. Rozmieszczenie wulkanów na Ziemi nie jest równomierne

Przyk³adem tego typu wulkanizmu s¹ Hawaje.

. Wulkany, podobnie jak trzêsienia ziemi, koncentruj¹ siê g³ównie w rejonie granic p³yt tektonicznych. Wystêpuj¹ zarówno w strefach subdukcji jak i grzbietów oceanicznych oraz ryftów kontynentalnych. Najbardziej wulkanicznym obszarem jest wybrze¿e Pacyfiku nazywane “Pierœcieniem Ognia”. Znajduje siê tutaj oko³o 85% czynnych wulkanów. Aktywnoœæ wulkaniczn¹ obserwuje siê równie¿ w obrêbie p³yt nad tzw. plamami gor¹ca czyli strefami p³aszcza charakteryzuj¹cymi siê anormalnie wysok¹ temperatur¹, która powoduje nadtapianie skorupy i tworzenie siê magmy.

0

-60

60

Wulkany powstaj¹ zarówno na l¹dzie jak i na dnie oceanów. Wulkany, podobnie jak trzêsienia ziemi, koncentruj¹ siê g³ównie w rejonie granic p³yt tektonicznych. Najbardziej wulkanicznym obszarem jest wybrze¿e Pacyfiku nazywane “Pierœcieniem Ognia”. Znajduje siê tutaj oko³o 85% czynnych wulkanów. Wulkany wystêpuj¹ równie¿ w obrêbie p³yt nad tzw. plamami gor¹ca. S¹ to miejsca, w których magma, pod wp³ywem docieraj¹cego najprawdopodobniej z j¹dra Ziemi strumienia ciep³a przebi³a skorupê ziemsk¹ i wydosta³a siê na powierzchniê tworz¹c wulkan. Przyk³adem tego typu wulkanizmu s¹ Hawaje.

Mauna Loa, Hawaje

Fud¿ijama, Japonia

ItoCity Yahazu- yama, Japonia

Mount Omuro, Japonia

Pocz¹tki aktywnoœci wulkanicznej na ziemiach Polski siêgaj¹ paleozoiku, a ostatnia erupcja mia³a miejsce blisko milion lat temu. Wiêkszoœæ sto¿ków wulkanicznych zosta³a zniszczona przez si³y wietrzenia i erozji a o aktywnoœci wulkanicznej danego rejonu œwiadczy wystêpowanie wylewnych ska³ magmowych (g³ównie bazalty, porfiry i andezyty) oraz towarzysz¹cych im tufów. Œlady dawnego wulkanizmu mo¿na odnaleŸæ na Œl¹sku (od Nysy £u¿yckiej poprzez Lubañ, Z³otoryjê, Jawor, Dzier¿oniów, Strzelin, Niemodlin po Górê Œwiêtej Anny), w Pieninach, w Beskidzie S¹deckim, na Wy¿ynie Krakowsko-Czêstochowskiej (okolice Krzeszowic) oraz w Górach Œwiêtokrzyskich.

Paricutin (Michoacán-Guanajuato)

0

60

-60

NajgroŸniejsze erupcje naszej ery

Najwiêksze erupcje naszej ery

VEI=7

VEI=6

TAMBORA 1885

CHANGBAISHAN 1000

VEI Iloœæ Wysokoœæ Czêstotliwoœæ wyrzuconego s³upa wystêpowania materia³u popio³ów [km ] [km] 0 <0.00001 <0.1 codziennie 1 >0.00001 0.1 - 1 codziennie 2 >0.001 1 - 5 1 na tydzieñ 3 >0.01 3 - 15 1 na miesi¹c 4 >0.1 10 - 25 1 na rok 5 >1 >25 1 na 10 lat 6 >10 >25 1 na 100 lat 7 >100 >25 1 na 1000 lat 8 >1000 >25 1 na 10 000 lat

3

VEI (Volcanic Explosivity Index - Indeks Eksplozywnoúci Wulkanicznej) - skala klasyfikuje wielkoœæ erupcji na podstawie iloœci materia³u wyrzuconego przez wulkan w czasie eksplozji, wysokoœci s³upa popio³ów oraz opisowych okreœleniach wybuchu (od ³agodnego do megakolosalnego).

Te najwiêksze erupcje zdarzaj¹ siê rzadko ale i te relatywnie mniejsze s¹ bardzo groŸne jeœli do wybuchu wulkanu dochodzi na obszarach zamieszka³ych.

Pinatubo 1991

Pinatubo,1991,VEI=6, 800 ofiar

Nevado del Ruiz,1985, VEI=3, 25000 ofiar

Wezuwiusz, 79, VEI=5, <2000 ofiar

El Chichón,1982, VEI=5, 2000 ofiarMayon,1814,

VEI=4, 1200 ofiar

Krakatau 1883

Krakatau,1883,VEI=6, 36000 ofiar

Bardarbunga 1477

Dakataua 800

Billy Mitchell 1580

Rabaul 540

Novarupta 1912 Santa Maria

1902

Santa Maria,1902,VEI=6, 5000 ofiar

Quilotoa 1280

Huaynaputina 1600

Huaynaputina,1600VEI=6, 1500 ofiar

Tambora,1815,VEI=7, 88000 ofiar

Taal, 1911,VEI=3, 6000 ofiar

Agung,1963,VEI=5, 12000 ofiar

Lamington,1951,VEI=4, 3000 ofiar

Awu,1966,VEI=4, 8000 ofiar

Galunggung,1822VEI=5, 4000 ofiar

Merapi,1930,VEI=3, 1400 ofiar

Kelut,1919,VEI=4, 5000 ofiar

Pelée,1902,VEI=4, 30000 ofiar

Soufriere,1902, VEI=4, 1680 ofiar

Cerobuco 930

Ilopango 450

Churchil 800Ksudach

240

Taupo 230

0

-30

30

60

-60

Wulkany aktywne w latach 1900 - 2011

wulkany

granice p³yt tektonicznych

Fot. K.Y.A.Quintero, CC-By-2.0

Fot. Gordon Joly, CC-By-2.0

Fot. P. KuŸniar, GFDL