Sopky a erupce byly něčím, čeho se lidské bytosti celý život bály. Obvykle je velmi destruktivní a v závislosti na typu erupce, kterou má, může zničit celé město. Je mnoho lidí, kteří se diví proč vybuchne sopka.
Z tohoto důvodu věnujeme tento článek tomu, abychom vám řekli, proč sopka vybuchne, jaké jsou její vlastnosti a nebezpečí těchto erupcí.
složení sopek
I když se na povrchu zdánlivě klidný, vnitřek sopky je skutečným peklem. Jeho pukliny jsou tak plné žhavého magmatu, že spálí vše, co mu přijde do cesty, a obsahuje v sobě rozpuštěné potenciálně toxické plyny.
Lávu nalezenou v hlubinách sopky označujeme jako magma.. Říká se tomu láva, když vychází. V další části si podrobně vysvětlíme, z čeho se láva skládá a jaké druhy lávy existují.
Kromě toho se láva skládá z minerálů silikátového typu, které vybuchují ze sopek při teplotách mezi 900 a 1000 ºC. V závislosti na obsahu oxidu křemičitého (SiO2) můžeme najít dva druhy lávy:
- Tekutá láva: Má nízký obsah oxidu křemičitého. Tento typ lávy je méně viskózní a rychle teče.
- Kyselá láva: Jsou bohaté na oxid křemičitý. Mají vysokou viskozitu a pomalu tečou.
Kromě oxidu křemičitého obsahuje láva také rozpuštěné plyny. Je to především vodní pára a v menší míře oxid uhličitý (CO2), oxid siřičitý (SO2), sirovodík (H2S), oxid uhelnatý (CO), kyselina chlorovodíková (HCl), helium (He) a vodík ( H).
Přesto byste si měli být vědomi toho, že chemické složení lávy se může lišit v závislosti na typu magmatu a sopečné činnosti a opět, různé typy lávy mohou způsobit velmi odlišné erupce, jak vysvětlujeme níže.
Proč vybuchne sopka?
Pro lidské oko neviditelné magma se hromadí uvnitř sopky. Jako ničivý požár roztavil okolní skály. Když se nahromadí dostatek magmatu, začne hledat únikovou cestu a začne se pohybovat směrem k povrchu.
Když magma stoupá do nejvyšších oblastí sopky, ničí horninu a vytváří přetlak, který deformuje zeminu. Rozpuštěné plyny v magmatu se uvolňují v důsledku prasklin v hornině. Patří mezi ně: vodní pára (H2O), oxid uhličitý (CO2), oxid siřičitý (SO2) a kyselina chlorovodíková (HCl).
Typy sopečných erupcí
Typ erupce závisí na tvaru a velikosti sopky, jakož i relativní podíly uvolněných plynů, kapalin (láva) a pevných látek. Toto jsou typy přítomných vyrážek a jejich vlastnosti:
Havajské erupce
Jsou charakteristická pro tekutá magmata základního složení (hlavně čedičová) a jsou typická pro některé oceánské ostrovy, jako jsou Havajské ostrovy, od kterých dostaly své jméno.
Jsou to erupce velmi tekuté lávy a malého množství plynu, takže velmi snadno nepraskají. Sopečná sídla se obvykle mírně svažují a mají tvar štítu. Magma rychle stoupá a proudění probíhá přerušovaně.
Nebezpečí, které tyto typy erupcí představují, spočívá v tom, že mohou překonat vzdálenosti několika kilometrů a způsobit požáry a poškodit infrastrukturu, se kterou se setkají.
Strombolské erupce
Magma je obvykle čedičové a tekuté, stoupá obecně pomalu a mísí se s velkými plynovými bublinami vysokými až 10 metrů. Jsou schopny produkovat periodické exploze.
Obvykle neprodukují konvekční vlečky a pyroklastické úlomky, které popisují balistickou trajektorii, jsou distribuovány v prostředí na několik kilometrů kolem potrubí. Obvykle nejsou příliš násilní, takže jejich nebezpečí je nízké a jsou schopni produkovat lávové kužely. Tyto erupce se vyskytují na vulkánech Liparských ostrovů (Itálie) a Vestmannaeyjar (Island).
Vulkánské erupce
Jedná se o středně explozivní erupce způsobené odblokováním sopečných kanálů zablokovaných lávou. K výbuchům dochází každých několik minut nebo hodin. Jsou běžné ve vulkánech, které chrlí magma středního složení.
Výška kolon by neměla přesáhnout 10 kilometrů. Jsou to obvykle vyrážky s nízkým rizikem.
Plinianské erupce
Jsou to erupce bohaté na plyn, které po rozpuštění v magmatu způsobí jeho rozpad na pyroklasty (pemza a popel). Tato směs produktů opouští ústa s vysokou rychlostí vzestupu.
Tyto vyrážky neustále vyráží, jak počtem, tak rychlostí. Zahrnují vysoce viskózní křemičitá magmata. Například erupce Vesuvu v roce 79 našeho letopočtu.
Jsou vysoce rizikové, protože sloupec erupce se množí a dosahuje velkých výšek (dokonce i ve stratosféře) a způsobuje významný spad popela, který ovlivňuje velmi velký aktivní poloměr (tisíce čtverečních kilometrů).
Surtseyanské erupce
Jsou to explozivní erupce magmatu, které interagují s velkým množstvím mořské vody. Tyto erupce vytvořily nové ostrovy, jako je erupce hory Sulzi na jihu Islandu, který v roce 1963 vytvořil nový ostrov.
Tyto erupční aktivity jsou charakterizovány přímými explozemi, které produkují masivní oblaka bílé páry a černá oblaka čedičových pyroklastů.
Hydrovulkanické erupce
Kromě již zmíněných vulkanických a plínských erupcí (u kterých se zdá, že je zásah vody potvrzen) existují další zcela ponořené vlastnosti (to znamená, že mají malý příspěvek vyvřelého materiálu), které jsou způsobeny vzestupem magmatu.
Jsou to exploze páry vytvořené ve skále nad zdrojem tepla magmatu, s ničivými účinky v důsledku deflagrace a proudění bahna.
Jak dlouho může trvat erupce sopky?
Jak jsme viděli v těchto dnech, je těžké předvídat, jak se sopky budou chovat. Přesto, aby byly jejich předpovědi co nejpřesnější, vulkanologové monitorují emise oxidu uhličitého a oxidu siřičitého.
Zemětřesení mohou také naznačovat, že magma stoupá zemskou kůrou.. Studiem těchto signálů vědci mohou říci, že vulkanická činnost probíhá.
Pokud jde o dobu trvání erupce, závisí na množství magmatu, které obsahuje, což je obtížné zjistit, protože kapsy magmatu mohou přivádět zpět materiál, který stoupá ze spodních vrstev planety. Jediné zdroje, které odborníkům zbývají k předpovídání trvání erupcí, je studium geologického záznamu a předchozích erupcí.
Co se stane, když se láva ze sopky dostane do moře?
Různé sloučeniny se rozpouštějí v mořské vodě, včetně chloridu sodného (NaCl) a chloridu hořečnatého (MgCl2). Také mějte na paměti, že je to asi 20 ºC.
Takže když se láva setká se solankou, dojde k řadě chemických reakcí s katastrofálními následky. Vznikají nejen masivní mračna plynů, zejména kyselina chlorovodíková (HCl) a vodní pára (H2O). Kromě toho tepelný šok vede k vitrifikaci odlitku v ponoru. Při tak rychlém tuhnutí by mohlo dojít k explozi.
Výše zmíněné plyny mohou být navíc pro člověka nebezpečné. Nejčastějšími účinky jsou podráždění kůže, očí a dýchacích cest.
Nakonec sopky jsou součástí pozemské krajiny a my se s nimi musíme naučit žít, ať se nám to líbí nebo ne. Proto je nutné maximalizovat sběr znalostí o složení sopek a chemických reakcích, které probíhají při sopečných erupcích.
V tomto smyslu jsou vědecké poznatky a technologický rozvoj našimi spojenci. Musíme použít informace, které nám poskytují, abychom odhalili, jak a proč sopky vybuchují, a abychom se co nejvíce vyhnuli nebezpečí, které představují.