CZĘŚCI WULKANU, BUDOWA I CHARAKTERYSTYKA - ŚRODOWISKO - 2025

W części wulkanu się krater, krater, stożek wulkaniczny, komin i komora magmy. Wulkan jest strukturą geologiczną utworzoną przez ciśnienie wylotowe magmy zawartej w Ziemi.

Magma to stopiona skała w płaszczu Ziemi, która powstaje w wyniku wysokich temperatur jądra planety. Składa się z żeliwa w wysokich temperaturach (4000 ºC).

Części wulkanu

Górna warstwa płaszcza wykonana jest z krzemianów (astenosfera) i występują one w stanie stałym, półstałym i stopionym (magma). Powoduje to powstanie wysokich ciśnień wylotowych, które napotykając słaby punkt geologiczny wypychają magmę w kierunku powierzchni ziemi.

Proces wychodzenia magmy na zewnątrz tworzy wulkan, którego nazwa pochodzi od łacińskiego Volkanus. To imię, które Rzymianie nadali Hefajstosowi, greckiemu bogu ognia i kowalstwa, znanemu również jako Vulcan.

Struktura wulkanu zależy od rodzaju magmy, procesu erupcji, systemu wentylacji i warunków środowiskowych. W tym ostatnim przypadku należy wziąć pod uwagę to, czy wulkan działa w powietrzu, pod lodowcami czy pod wodą.

Istnieją również różne rodzaje wulkanów, od pęknięć w ziemi po ogromne stratowulkany. Te typy wulkanów są identyfikowane w zależności od ich lokalizacji lub struktury morfologicznej.

Ze względu na swoje położenie występują wulkany naziemne, subglacjalne i podwodne, a ich morfologię określa geologia i fizjografia miejsca, w którym powstają. W tym sensie części wulkanu i ich charakterystyka będą się różnić w zależności od typu.

Części wulkanu i charakterystyka

- Komora magmowa

Pochodzenie wulkanu to gromadzenie się magmy i gazów w podziemnej komorze, zwanej komorą magmową. W tej komorze powstaje ciśnienie niezbędne do wypchnięcia magmy w górę, rozbijając skorupę ziemską.

Magma

Magma jest stopioną lub częściowo stopioną skałą ze względu na wysokie temperatury wewnątrz planety oraz związane z nimi gazy. Stopiony materiał skalny to zasadniczo krzemionka z płaszcza ziemi.

Magma z wulkanu na Hawajach (Stany Zjednoczone). Źródło: Obserwatorium wulkanów na Hawajach (DAS)

Może osiągać temperatury do 1000 ° C (bardzo płynne), tworząc bazalt podczas chłodzenia. Może to być również mniej gorący materiał (600-700 ° C), który po schłodzeniu krystalizuje do postaci granitu.

Istnieją dwa podstawowe źródła magmy, ponieważ może ona pochodzić ze stopionego materiału podczas subdukcji skorupy ziemskiej lub z większych głębokości.

Subdukcja

Polega na zatonięciu skorupy ziemskiej z dna oceanu poniżej płyt kontynentalnych. Dzieje się tak, gdy płyty oceaniczne zderzają się z płytami kontynentalnymi, z których pierwsza jest wypychana w kierunku wnętrza Ziemi.

Wewnątrz Ziemi skorupa zostaje wtopiona w płaszcz, a następnie część tego materiału powraca na powierzchnię w wyniku erupcji wulkanów. Decydującą siłą subdukcji jest wypychanie płyt oceanicznych przez skały powstałe w wulkanach grzbietów oceanicznych.

- System kominowo-wentylacyjny

Wzrost magmy pod wpływem ciśnienia generowanego przez wysokie temperatury tworzy kanał wylotowy zwany kominem. Komin jest głównym przewodem systemu wentylacji wulkanu i będzie przepływał przez najsłabsze części skorupy ziemskiej.

Konstrukcja komina

Wulkan może mieć jeden lub więcej kominów, które mogą się rozgałęziać. Stanowi to system wentylacyjny wulkanu lub system wentylacji. W niektórych przypadkach komin składa się z zestawu małych szczelin, które łączą się ze sobą.

Kominy wtórne

Wulkan może mieć szereg kominów wtórnych, które powstają z boku w stosunku do komina głównego, który otwiera się w kraterze wulkanu.

- Krater

Kiedy magma dociera do powierzchni, rozbija powierzchowną skorupę i jest wyrzucana na zewnątrz, a ten otwór nazywa się kraterem i może być wnęką o większej lub mniejszej średnicy.

Krater. Źródło: USGS / D. Roddy

Kształt krateru zależy od rodzaju lawy, rodzaju erupcji wulkanu, środowiska i geologii terenu.

- Kocioł

Jest to zagłębienie powstałe w środku wulkanu w kształcie kotła lub naczynia, wewnątrz którego znajduje się krater. Powstaje w wyniku zawalenia się struktury wulkanicznej nad płytką komorą magmową.

Kaldera wulkanu. Źródło: M. Williams, National Park Service

Nie wszystkie wulkany mają kalderę jako taką, zwłaszcza młode wulkany, które nie są zbyt rozwinięte.

Pochodzenie

Może powstać w wyniku zawalenia się komory magmowej, opróżnionej już przez poprzednie erupcje z powodu ciężaru i niestabilności konstrukcji. Przykładem tego typu jest caldera de las Cañadas del Teide na Teneryfie (Wyspy Kanaryjskie, Hiszpania).

Może to być również spowodowane wybuchem freatycznym w komorze magmowej, zawaleniem górnej struktury. Freatyczna eksplozja następuje, gdy magma wchodzi w kontakt z wodami gruntowymi, generując ogromne ciśnienie pary.

Ten typ kotła to ten, który Caldera de Bandama prezentuje na Gran Canarii (Wyspy Kanaryjskie, Hiszpania).

- stożek wulkaniczny

Możesz zobaczyć stożek wulkaniczny w ciemnej części wulkanu. McGimsey, Game

Wraz ze wzrostem ciśnienia rosnącej magmy podnosi się powierzchnia Ziemi. Kiedy nastąpi erupcja wulkanu, to znaczy wyjście magmy na zewnątrz, lawa promieniuje z krateru i ochładza się.

W tym procesie powstaje stożek, który nabiera wysokości wraz z kolejnymi erupcjami. Klasyczny stożek wulkaniczny obserwowany jest w stratowulkanach. Inaczej jest w przypadku wulkanów tarczowych, maarów, a jeszcze mniej w waszych.

Rodzaje wulkanów i struktury wulkaniczne

Formy, produkty i skale erupcji wulkanów różnią się znacznie w zależności od przypadku. Powoduje to powstanie różnorodnych typów wulkanów, których struktura zależy od procesu powstawania.

Aby zrozumieć zróżnicowanie strukturalne wulkanów, należy wziąć pod uwagę te elementy.

Wylewne erupcje i wybuchowe erupcje

W przypadku erupcji wylewnej magma unosi się z wnętrza komory magmowej i wypływa jako spójny płyn zwany lawą. Jest to lawa bazaltowa, która osiąga wysokie temperatury i nie jest zbyt lepka, więc gazy nie gromadzą się, a eksplozje są ograniczone.

Kiedy lawa wypływa na zewnątrz jak rzeki, ochładza się i tworzy ciała skalne zwane przepływami lawy.

Z kolei podczas erupcji wybuchowej magma jest bardzo lepka ze względu na wyższą zawartość krzemionki i zatyka przewody, gromadząc gazy, które powodują wybuchy. Magma jest rozbijana na mniej lub bardziej stałe kawałki (piroklasty) i gwałtownie wyrzucana na zewnątrz pod wpływem ciśnienia nagromadzonych gazów.

Gazy te składają się z lotnych związków, które wytwarzają ekspansywne bąbelki, które w końcu pękają.

Stratovolcano

Tworzą go przypadkowe warstwy lawy i wysoko skonsolidowane piroklasty osiągające duże wysokości. Reprezentuje klasyczny obraz wulkanu, widziany z góry Fuji w Japonii.

Góra Fuji (Japonia). Źródło: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:FujiSunriseKawaguchiko2025WP.jpg#file

Tworzą podwyższony stożek wulkaniczny z centralnym kraterem na szczycie o proporcjonalnie wąskiej średnicy.

Wulkan tarczowy

Tutaj jest to bardzo płynna lawa, więc osiąga duże odległości, zanim ostygnie z krateru. Z tego powodu powstaje stożek o szerokiej podstawie i stosunkowo niskim wzniesieniu.

Wulkan Eyjafjallajo ̈kull (Islandia). Źródło: prąd o godz

Przykładami tego typu wulkanów są hawajskie wulkany tarczowe i wulkan Eyjafjallajökull na Islandii.

Wulkan Somma

Jest to wulkan z podwójnym stożkiem wulkanicznym, ze względu na to, że wewnątrz kaldery tworzy się drugi stożek. Klasycznym tego typu wulkanem jest Monte Somma, czyli stratowulkan, w którego kalderze znajduje się słynny Wezuwiusz.

Wulkan Tuya

Są to wulkany subglacjalne, to znaczy wybuchają pod lodowcem, więc lawa wchodzi w kontakt z lodem. Powoduje to, że lód powoli topi się, gdy lawa stygnie, tworząc warstwy hialoklastytu (skały wulkaniczne uformowane pod wodą).

Wulkan Herðubreið (Islandia). Źródło: User en: User: Icemuon, przycięte przez użytkownika: Seattle Skier

Efektem końcowym są góry lawy o płaskich szczytach z niemal pionowymi zboczami, jak subglacjalny wulkan Herðubreið na Islandii.

Stożek żużla

Tworzą je fragmenty lawy wyrzucane przez pojedynczy komin, które gromadzą się tworząc mały stożek z kraterem w kształcie misy. Typowy stożek żużla to stożek wulkanu Macuiltepetl (Veracruz, Meksyk).

Kopuła lawy

Kiedy lawa jest bardzo lepka, nie płynie na duże odległości, gromadząc się wokół leja wyrzutowego i nad kominem. Przykładem jest Kopuła Las Derrumbadas w Puebla (Meksyk).

Maary lub kratery po wybuchu

Nazywane są również pierścieniem tufowym lub stożkiem tufowym i powstają w wyniku erupcji phreatomagmatycznej. Oznacza to gwałtowną ekspansję pary wodnej, gdy wznosząca się magma napotyka wodę gruntową.

Three maars Duan (Niemcy). Źródło: Martin Schildgen

Powoduje to gromadzenie się pary wodnej, która gwałtownie rozbija powierzchnię, tworząc szeroki okrągły lub owalny kocioł. Tutaj krawędzie stożka są niskie, a kaldera o dużej średnicy zwykle wypełnia się wodą po erupcji, jak w Tres maars Duan w Niemczech.

Na poniższym filmie widać aktywny wulkan:

Bibliografia

1. Carracedo, JC (1999). Wzrost, struktura, niestabilność i upadek wulkanów kanaryjskich oraz porównania z wulkanami hawajskimi. Journal of Volcanology and Geothermal Research.
2. Duque-Escobar, G. (2017). Podręcznik geologiczny dla inżynierów. facet. 6. Wulkanizm. Narodowy Uniwersytet Kolumbii.
3. National Geographic Institute (Widziane 19 listopada 2019). Wulkanologia Madryt, Hiszpania. ign.es
4. Macías, JL (2005). Geologia i historia erupcji niektórych z wielkich aktywnych wulkanów w Meksyku. Biuletyn Meksykańskiego Towarzystwa Geologicznego Centennial Commemorative Volume Wybrane tematy meksykańskiej geologii.
5. Parfitt, EA i Wilson, L. (2008). Podstawy wulkanologii fizycznej. Wydawnictwo Blackwell.
6. Thordarson, T. and Larsen, G. (2007). Wulkanizm na Islandii w czasach historycznych: rodzaje wulkanów, style erupcji i historia erupcji. Journal of Geodynamics.