Pojęcie wulkanizmu powiązane jest z wieloma innymi podtematami, zjawiskami i procesami. Jednak ich dobre zrozumienie nie jest możliwe bez podstawowej, wręcz książkowej wiedzy na temat wulkanizmu. W takim wypadku, wypada zacząć od definicji:

,,Wulkanizm jest to ogół procesów związanych z przemieszczaniem się magmy z głębokich warstw Ziemi ku jej powierzchni. Kresem tej wędrówki jest erupcja czyli wylew lawy lub wybuchy gazów wynoszących fragmenty ciekłej lawy i rozkruszone skały podłoża.”

Wulkan oznacza otwór w skorupie ziemskiej, który jest miejscem wydobywania się płynnych, stałych i gazowych produktów wulkanicznych. Nazwę "wulkan" wprowadził do słownika geograf Bernhardus Valerius. Zaczerpnął ją z mitologii rzymskiej od imienia boga ognia, Wulkana.

Wulkanizm obejmuje wszystkie zjawiska związane z działalnością wulkanów, to znaczy: wydobywanie się płynnych, stałych i gazowych produktów wulkanicznych jak wspomniane zostało wcześniej. Tworzą je: magma oraz rozdrobnione siłą wybuchu materiały skalne (piroklastyczne) i gazy wulkaniczne. Miejsce ich wydobywania, czyli erupcji, nazywamy wulkanem.

Budowa wulkanu:

http://pl.wikipedia.org/wiki/Plik:Volcano_scheme.svg
Wulkan
1. Komora wulkaniczna
2. Skała macierzysta
3. Kanał lawowy
4. Podnóże
5. Sill
6. Przewód boczny
7. Warstwy popiołu emitowanego przez wulkan
8. Zbocze
9. Warstwy lawy emitowanej przez wulkan
10. Gardziel
11. Stożek pasożytniczy
12. Potok lawowy
13. Komin
14. Krater
15. Chmura popiołu

Powstanie wulkanów:

Pojawienie się i aktywność wulkanów na Ziemi nierozerwalnie łączy się ze sferami młodej górotwórczości i z obszarami aktywnych trzęsień ziemi. Wytłumaczeniem tych powiązań jest teoria tektoniki płyt litosfery. W miejscach, gdzie jedna płyta litosfery zagłębia się pod drugą, wulkany powstają wzdłuż ich krawędzi – na kontynencie oraz wzdłuż rowów oceanicznych, np. wybrzeże Pacyfiku, Europa Południowa, Japonia, Filipiny. Wulkany powstają także w miejscach rozsuwania się płyt litosfery od siebie, czyli w grzbietach śródoceanicznych i w dolinach ryftowych, np. w Grzbiecie Śródatlantyckim, na Islandii, w Wielkich Rowach Afrykańskich.

Podział wulkanów:

1.Istnieje bardzo wiele różnych kryteriów podziałów wulkanów. Pierwszym z nich jest historia wulkanu. Wulkany można według niej podzielić na:

• czynne (przejawiające aktywność w różnych odstępach czasowych)

• drzemiące (wybuchające w ciągu ostatnich 10000 lat, ale obecnie nie przejawiające oznak aktywności)

• wygasłe (takie u których przez ostatnie 10000 lat nie zaobserwowano żadnej aktywności)

Szacuje się, że w ciągu ostatnich 10 tys. lat na kuli ziemskiej czynnych było 1500 wulkanów. W tym okresie miało miejsce około 7900 erupcji. Obecnie liczbę czynnych wulkanów szacuje się na około 600. Ponad połowa z nich znajduje się na obszarze lądowym. Ponadto można spotkać kilka tysięcy nieczynnych wulkanów na lądzie oraz kilkadziesiąt tysięcy pod wodą.

2.Wulkany różnią się dominującym rodzajem materiału, jaki się z nich wydobywa:

• wulkany lawowe (z których na powierzchnie wydobywa się tylko lawa, ich erupcja ma łagodny przebieg.) Dzieli się je dodatkowo na:

• tarczowe (hawajskie) – niskie i rozległe (lawa z nich wypływająca jest niskiej lepkości,   zasadowa, bazaltowa, o małej lepkości), osiągają szerokość nawet do 40 kilometrów;

• kopuły lawowe (bardzo gęsta, kwaśna, krzemionkowa lawa)

• wulkany eksplozywne (które wyrzucają z siebie materiały piroklastyczne i najgęstsze, najbardziej kwaśne lawy)

• stratowulkany (mieszane) – wyrzucają gęstą, lepką lawę andezytową; ponadto wyrzucane są też materiały piroklastyczne (bomby wulkaniczne, lapille i gazy wulkaniczne. należą do najbardziej eksplozywnych. Stratowulkany posiadają wysokie, strome stożki.

• wulkany błotne – z których wydobywa się na powierzchnię błotnista mieszanina wody, iłu, piasku itp. Proces ten związany jest z przejawami wygasającego już wulkanizmu – wydobywaniem się gorącej wody lub pary wodnej.

3. Inny podział bierze pod uwagę miejsce, z którego wypływa magma.

• Wulkany stożkowe - powstające w miejscu intensywnego ruchu płyt tektonicznych na ich granicach. Magma wydobywająca się tam jest bardzo silnie zakwaszona, zawiera dużo krzemionki z trących płyt oraz wiele fragmentów skał, co ogranicza jej płynność. Wybuch takiego wulkanu polega na zaczopowaniu ujścia w kraterze przez zastygłą magmę i silnym oderwaniu tego czopa przez prącą z coraz większym ciśnieniem magmę. Przykładami tego typu wulkanów są m.in. Etna i Wezuwiusz.
  Rozróżnia się dwa rodzaje stożków takich wulkanów
  - stożek tufowy, powstały z popiołów i odłamków skał,
  - stożek mieszany, mający łagodniejsze brzegi, , zbudowany na przemian z warstw popiołów i żużlu.

• Wulkany tarczowe, czyli niejako przeciwieństwo wulkanów stożkowych ,powstają w miejscach rozstępowania się płyt tektonicznych, lub w tak zwanych "gorących punktach" - tam gdzie skorupa ziemi na obszarze płyty jest wyjątkowo cienka. Magma wydobywająca się tam na powierzchnię pochodzi wprost z płaszcza Ziemi, wiec ma mało krzemionki, jest zasadowa i bardzo płynna. Lawa z takiej erupcji płynie nierzadko na dużą odległość tworząc płaski i rozległy wulkan, a przyrost jego wysokości odbywa się wyłącznie przez kolejne "spływające" erupcje.

• Linijne (magma wypływa z podłoża)

Erupcje:

Planeta Ziemia oferuje nam całe mnóstwo zjawisk przyrodniczych, które wywołują na nas nie małe wrażenie. Jednymi z tych bardziej spektakularnych, a jednocześnie niebezpiecznych są wybuchy wulkanów czyli erupcja.  Erupcja dokonuje się przez komin i krater wulkanu (tworzą się wówczas tzn. stożki wulkaniczne), bądź poprzez szczeliny, tworząc rozległe pokrywy wulkaniczne. Erupcje wulkaniczne dokonują się pod wpływem ciśnienia gazów lub wskutek przemieszczeń materiału w skorupie ziemskiej, wyciskających płynną magmę ku powierzchni Ziemi.

Ze względu na siłę erupcji wyróżnia się:

• Erupcję peleańską, występującą przy bardzo dużej lepkości magmy. Erupcji towarzyszą chmury popiołów i gazów, opadające po zboczu z prędkością nierzadko dochodzącą do 250 km/h w postaci chmury, w której wnętrzu temperatura podnosi się do paruset stopni Celsjusza. Jest to najsłabszy rodzaj erupcji

• Erupcję hawajską, gdzie lawa wydobywająca się z krateru jest bardzo rzadka, formuje długie i efektowne strumienie, czasem rozpoczynające się w fontannach lawy. Erupcja taka może trwać bardzo długo.

• Erupcję strombolijską, charakteryzującą się gwałtownymi eksplozjami rozżarzonej lawy, zastygającej w powietrzu i natychmiast opadającej u podnóży wulkanu jako bomby wulkaniczne.

• Erupcję wulkaniczną, być może najbardziej typową z nich wszystkich, z gęstą i lepką lawą blokującą ujście gazom z krateru. Skutkiem tego są rzadkie, ale bardzo gwałtowne eksplozje, w których sprężone gazy powodują wyrzucenie wysoko w powietrze zarówno zastygłej magmy blokującej ujście, jak też tej dotychczas będącej w kominie wulkanu.

• Erupcję pliniańską, najbardziej niebezpieczną, niszczycielską i nieobliczalną w skutkach. Typowym przykładem takiej erupcji był wybuch Krakatau w 1883 roku i Góry Św. Heleny w 1980. Wulkan podczas takiej erupcji jest w stanie wyrzucić w powietrze na wysokość ponad 30 km nawet 2/3 swojej objętości (jak Krakatau). Śladami po takim wybuchu są ogromne ilości opadu popiołowego z atmosfery zalegające wszędzie.

Ze względu na formę rozróżnia się:

• erupcje centralne (erupcje punktowe) - najczęstszy obecnie typ erupcji, podczas której materiał wulkaniczny wydobywa się punktowo z krateru wulkanicznego lub jego najbliższego sąsiedztwa;

• erupcje linearne (erupcje linijne, erupcje szczelinowe) - materiał wulkaniczny, głównie lawa bazaltowa wydobywa się wzdłuż szczelin w skorupie ziemskiej. W przeszłości geologicznej takie erupcje były powszechne, w ich wyniku powstały rozległe pokrywy lawowe (trapy)

• erupcje podmorskie, które mają miejsce na dnie morskim

• hydroerupcje - spowodowane ciśnieniem pary wodnej powstałej w wyniku kontaktu wód powierzchniowych lub wód podziemnych z magmą lub rozgrzanymi przez nią skałami.

Działalność wulkaniczna:

• Plamy gorąca

Bardzo ciekawym przykładem działalności wulkanicznej są tzw. plamy gorąca. Powstają one w miejscu szczególnie wysokich temperatur magmy w zewnętrznej warstwie płaszcza Ziemi. W takich miejscach zbyt gorącą magma "nadtapia" skorupę ziemską zmniejszając jej grubość do nawet pojedynczych kilometrów. Jeżeli taka plama gorąca natrafi na obszar z przeszłością sejsmiczną, to w takim miejscu bardzo często powstają silne i regularnie wybuchające wulkany. Doskonałym przykładem są Hawaje, które przecież położone są na środku płyty Pacyficznej, a składają się z samych wulkanów. Taka plama gorąca potrafi ponadto się przemieszczać. Oczywiście, jest to proces trwający setki tysięcy lat.

• Gejzer

Gejzer to rodzaj gorącego źródła, które gwałtownie wyrzuca słup wody i pary wodnej o temperaturze około 100° C. Woda z gejzerów ogrzewana jest zalegającą kilka kilometrów pod ziemią magmą w procesie hydrotermalnym. Wybuchy gejzerów są dość regularne, ale dla każdego źródła odstępy pomiędzy kolejnymi wybuchami są inne. Woda może być wyrzucana na wysokość nawet 30-70 m.
Gejzery są dość rzadkim zjawiskiem, wymagającym kombinacji szczególnych warunków geologicznych i klimatycznych.

Wyróżnia się dwa typy gejzerów:

• fontannowe - wybuch następuje z niewielkiego zbiornika wodnego, najczęściej jest to seria gwałtownych i intensywnych wytrysków,

• stożkowe - wybuch następuje z małego stożka, który utworzył się z wytrącających się osadów (zobacz: przegląd zagadnień z zakresu geografii, gejzery), zazwyczaj są to spokojne wyrzuty wody, trwające od kilku sekund do kilku minut.

• Góry wulkaniczne

Góry wulkaniczne - góry, które powstały w wyniku działalności wulkanicznej, zbudowane są zatem ze skał wulkanicznych, piroklastycznych, lawy oraz popiołów wulkanicznych. Mają postać stożków lub kopuł z obniżeniami kraterowymi. Niektóre góry wulkaniczne w wyniku wyjątkowo silnej erupcji ulegają częściowemu zniszczeniu - powstaje rozległe zagłębienie zwane kalderą. W jej obrębie, lub na brzegach powstają młodsze stożki wulkaniczne z kraterami. Przykłady takich gór: Kibo (Kilimandżaro) i Mauna.

Najsłynniejsze wulkany:

• Wezuwiusz

Jednym z najsłynniejszych wulkanów jest niewątpliwie Wezuwiusz. Położenie 40.8N, 14.4E. Wulkan ten zazwyczaj drzemie 11- 40 lat i nagle wybucha. Odnotowano jednak okres spokoju trwający półtora wieku. W latach 5960 p.n.e. i 3580 p.n.e. Wezuwiusz wybuchał dwa razy, a co za tym idzie jest najstarszym zarejestrowanym wybuchem wulkanu. Większość erupji poprzedzana jest trzęsieniami ziemi. Trzęsienie ziemi z roku 69 n.e. poprzedziło największą erupcje Wezuwiusza w 79 roku n.e. Wtedy to Herakulanum zostało zalane warstwą błota (o grubości 23m) spływającego z jego stoków , a Pompeje przysypane warstwą popiołu i pumeksów grubości 7 metrów. W Pompejach zginęło około 2000 ludzi. Wezuwiusz, wznoszący się do 1277 m. n.p.m., nie osiąga nawet połowy wysokości Etny, lecz lepkość jego lawy sprawia, że częściej wybucha. Z wielkiego krateru głównego stale unoszą się siarczane wyziewy, a niedaleko szczytu nietrudno znaleźć skały tak gorące, że można gotować na nich jajka. Ostatni okres aktywności Wezuwiusz przypada na lata 1913-1944.

• Góra Św. Heleny

O górze Świętej Heleny świat usłyszał po jej spektakularnej erupcji (jednej z pierwszych przewidzianych wcześniej przez służby wulkanologiczne) w niedzielę 18 maja 1980 roku. Najwyższy wulkan stanu Waszyngton stracił tego dnia około 250 metrów wysokości. Na wieść o przewidywanym wybuchu do Seattle - stolicy stanu Waszyngton - zaczęły ściągać setki wulkanologów i pasjonatów wulkanów z całego świata. Erupcja wyrzuciła w powietrze prawie jedną trzecią objętości góry i miała siłę około 400 megaton trotylu (20000 razy większą niż pierwsza bomba atomowa zrzucona na Hiroszimę). Spowodowała też całkowite zniszczenie ponad 600 kilometrów kwadratowych lasu, a kolejnych trzysta nieodwracalnie zmieniła. Słup popiołu miał wysokość 18 kilometrów, 800000 metrów sześciennych pyłu i popiołu spadło na samo tylko miasto Yakima. Dzięki zainstalowanym instrumentom pomiarowym i badawczym erupcję przewidziano na ponad dwa tygodnie wcześniej, udało się ewakuować całą okolicę i w jednej z największych katastrof naturalnych dwudziestego wieku zginęło tylko 70 ludzi, głównie drwali i samotników mieszkających w borach sosnowych niegdyś pokrywających zbocza wulkanu.

• Etna

Pierwszy zarejestrowany wybuch wulkanu miał miejsce w 475 r.p.n.e. Był to wybuch Etny. Od tego czasu wulkan ten wybuchał już 250 razy. Etna jest jednym z największych wulkanów kontynentalnych. Podstawa wulkanu jest wymiarów 60 x 40 km. W przeciwieństwie do Wezuwiusza, wulkan Etna na Sycylii jest niegroźny. Co prawda w 122 r. n.e. zniszczył całkowicie miasteczko Katania, a w 1979 r. nastąpiła jego niezwykle gwałtowna erupcja, lecz nigdy nie wywołał takich strat w ludziach ani zniszczeń jak Wezuwiusz. Obydwa wulkany wiele różni: magma pod Etną jest bardzo płynna, więc gazy łatwo z niej uchodzą, podczas gdy gęsta i lepka lawa Wezuwiusza zatrzymuje je, co było właśnie przyczyną tragedii w 79 r. Jedną z najbardziej dramatycznych erupji Etny miała miejsce w 1669 r. Poprzedziło ją trzęsienie Ziemi i spowodowało wielkie uszkodzenia w Nicolosi odległej o 10 km. Erupcja rozpoczęła się 11 Marca jako 12 km szczelina. W 12 kwietnia potoki lawy dotarły do murów Catanii. Duże części miasta zostały zniszczone. Lawa dotarła do morza 23 Kwietnia. Erupcja zakończyła się 15 Czerwca. Etna liczy sobie około 600 000 lat. Seryjne wybuchy są przyczyną jej złożonej budowy: mnóstwa stożków wtórnych, otworów i kraterów w kraterach. Etnę na Sycylii, największy czynny wulkan Europy, blisko dziewiąć miesięcy w roku przykrywa warstwa śniegu.

• Krakatau

Wybuch wulkanu Krakatau 27 sierpnia 1883 roku był najwększą katastrofą wulkaniczną w dziejach ludzkości. w ciagu 48 godzin z powierzchni zniknęła licząca ponad półtora kilometra wysokości góra, a większość okolicznych niskich, niewulkanicznych wysepek została zrównana z powierzchnią wody. Słyszana z odległości ponad 2000 mil (Australia) erupcja spowodowała wyrzucenie do atmosfery tylu pyłów, że jeszcze przez ponad dwa lata obserwacje astronomiczne z powierzchni ziemi były bardzo utrudnione. Po wybuchu, który wyrzucł w powietrze ponad 19 kilometrów sześciennych skał, powstała fala tsunami, która obiegła po oceanach połowę kuli ziemskiej, a w okolicach Indonezji osiągnęła wysokość ponad 40 metrów. Nie istnieją dokładne dane dotyczące strat w ludności cywilnej, przybliżone mówią o 40 tys. ofiar, wiadomo tylko, że z dziewięciu statków brytyjskiej marynarki, które wtedy były na Oceanie Indyjskim, do portu wrócił tylko jeden. Katastrofa zmiotła z powierzchni Ziemi wyspę Krakatau, dzieląc ją na trzy części, z czego na jednej pozostał aktywny wulkan - Anak Krakatau(dziecko Krakatau). Wybuch miał siłę ponad 200 MT trotylu (10000 razy więcej niż pierwsza bomba atomowa zrzucona na Hiroszimę).

Bibliografia:

http://wulkanizm.za.pl/

http://pl.wikipedia.org/wiki/Kategoria:Wulkanizm

http://www.esciagi.info/wulkanizm-przyczyny-i-konsekwencje,3215

http://pl.wikipedia.org/wiki/Gejzer

http://pl.wikipedia.org/wiki/Plik:Volcano_scheme.svg

Autor opracowania:

Marta Szostak