VULCANII-GURILE DE FOC ALE TERREI

1. MAGMA,UNDE SE FORMEAZA?

Magmele sunt materiale topite alcatuite preponderent din silicati ,existente in interiorul Pamantului in astenosfera sau spatiile limitate ,numite cuptoare mogmatice.

Magmele in functii de locul de formare si cleism pot fi :

magme bazice – cu continut de HO2 mai mic de 52%

magme acide – cu continut mai mare de 62% HO2

magme intermediare – cu continut in HO2 ce variaza intre 52- 62%

Rocile rezultate prin consolidarea magmelor sunt numite roci magmatice si se impart in :

roci plutonice (plutonite) formate prin consolidarea magmelor in adancimi , sunt roci line cristalizate predominant dn cuart si feldspati alcaline.Intre rocile plutonice predomina granitul in proportie de 90%

roci hipoabisole (numite si roci subvulcanice sau filoniene) cu o cristalizare medie

roci vulcanice (efuzive) formate prin consolidarea lavelor.Cele mai rspandite sunt bazaltele ,andezitele.

O privire de ansamblu asupra structurii interne a Pamantului se arata prezenta a 3 zone concentrice : nucleul , mantaua , crusta.

Crusta sau scoarta are o compozitie diferita sub continente si sub oceane ; crusta oceanica are o compozitie bazica , formandu-se prin consolidarea magmelor bazaltice erupte in mediul submarin , in timp ce crusta continentala are o compozitie acida ,data de predominanta rocilor granitice , crusta impreuna cu partea superioa 555j92f ra a mantalei sunt intr-o stare de agregare solida , constitund impreuna LITOSFERA , adica „invelisul de piatra” sau „stratul de piatra” al Pamantului.ca urmare a miscarilor tectonice la care este supusa , si datorita rigiditatii ei , litosfera se prezinta fragmentata in blocuri numite placi litosferice.

Astfel ne putem foarte bine imagina zona superioara a Terei ca fiind alcatuita din aceste placi care „plutesc” ca niste aisberguri pe astenosfera , adica pe stratul vascos de la partea superioara a mantalei.

STRUCTURA

ERUPTII VULCANICE

Indiferent de locul de formare a magmelor , pentru ca acestea sa ajunga la suprafata trebuie sa indeplineasca anumite conditii.Desi magmele au o energie interna foarte mare, ele formandu-se la zeci sau sute de kilometri adancime si sunt supuse unei presiuni litostatice deosebite , in cazul unei depresurizari a zonei de deasupra bazinului magmatic aceste gaze se separa sub forma de bule ca au tendinta de a se ridica.Ele se comporta asemanator bulelor de dioxid de carbon ce se formeaza atunci cand se deschide sticla de apa minerala , adica isi mareste treptat volumul , se unesc intre ele , atenueaza lichidul din care provin intr-o ascensiune rapida spre zona n care presiunea a scazut brusc , respectiv fracturile profunde ale scoartei in cazul eruptiilor vulcanice.Astfel defractiuni se formeaza periodic in zonele active ale planetei noastre , anume zonele de rift se de subductie , ca urmare a miscarii placilor litosferice.

Odata deschise aceste fracturi ,ascensiunea magmei nu mai poate fi oprita , energia ei cinetica crescand mereu pana la echilibrarea intregi cantitati de substante volatile dizolvate. In miscarea lor ascedenta , gazele antreneaza si magma.In functie de chimismul acesteia, capacitatea magmei de a retine gazele si de a se lasa antrenata de acestea difera.

Magmele bazice fiind foarte fierbinti (1000-1100 grade C) au o fluiditate mare, permitand miscarea usoara a bulelor de gaze in masa lor.Ca urmare , acestea odata formate antreneaza intreaga masa a magmei ,ca o spuma spre suprafata.

Ascensiunea magmei bazice este relativ linistita dar emisiile de lava imbraca forma unor efuziuni , adica a unor curgeri de lave foarte fluide.

Magmele acide si intermediare , avand temparaturi mai scazute (600-800 grade C) sunt mult mai viscoase (aproximativ de 1000 de ori) decat cele bazice. Acest lucru este cauzat intre altele de polimerizarea acizilor de SI si AL care formeza compusi macromoleculari.

Magmele acide au o inertie mai mare , miscarea lor este mai lenta , masele de magma neputand fi antrenante intr-o curgere continua de catre bulele de gaze in expansiune.

Astfel se ajunge la o a gazelor ,care la un moment dat , depasimdd rezistenta masei viscoase , se degaja explozia. In aceste conditii lava ajunge la suprafata aproape solidificata , fiind expulzata sub forma de blocuri numite „ bombe vulcanice ” . Curgerile de lava sunt subordonate , ele semanand mai mult cu o avalansa de conuri incandescente.

3. TIPURI DE ERUPTII VULCANICE

In functie de modul de aparitie la suprafata a produselor vulcanice se disting trei tipuri de eruptii vulcanice:

Eruptii centrale

Sunt caracteristice pentru majoritatea vulcanilor.Cand eliberarea produselor vulcanice se produce la intersectia unor linii de folie pe un singur cos sau pe un cos principal ,in jurul carua pot fi grupate cateva cosuri secundare.

Eruptii liniare

Apar cand revarsarea lavei se face de-a lungul unor crapaturi in scoarta terestra (folii sau fracturi)

Eruptiile areale sau in suprafata

Se produc intr-o retea de crapaturi adanci in scoarta terstra , raspandite uneori pe o suprafata vasta.In acest caz eruptia nu are loc printr-un crater si nici prin canale precise.

4. MORFOLOGIA APARATULUI VULCANIC

In functie de domeniul geotectonic in care erup si de chimismul magmelor , morfologia aparatului vulcanic si tipul de activitate poate fi foarte diferit.

Forma clasica de vulcan este aceea de con sau trunchi de con ,cu un canal central de alimentare.

Aparatul vulcanic de tip central este specific vulcaniilor situati deasupra zonelor de subductie sau deasupra punctelor fierbinti. In alcatuirea lor se disting : canalul , craterul , cuptorul si cosul .

Conul vulcanic

Este forma de relief rezultata din suprapunerea succesiva a panzelor de lava si/sau piroclastite ejectate de julcan.Conurile vulcanice formate excusiv din curgeri de lava au un aspect turtut cu inclinari ale pantelor de 4-10 grade (asa numitii vulcani- scurt din Hawai)

avand cu totul alt aspect au conurile formate din paturi alternante de lave solidificate si produse piroclastice ale asa numitilor strato- vulcani.Pantele acestora sunt mult mai abrupte, iar forma lor este conica sau troconica perfecta.   

Exemplu vezuviul.   

Craterul

Reprezinta adancitura centrala in forma de palnie de la partea superioara a conului vulcanic.El are de obicei a sectiune circulara si un diametru de ordinul netelor de metri.In craterele vulcanilor cu activitate linistita se formeaza frecvent locuri de lava fluida.

Prin prabusirea partilor superioare ale conului vulcanic sau prin explozii puternice ce arunca efectiv in aer parte superioara a acestuia , se formeaza calderele. Acestea sunt niste depresiuni imense ,de obicei de forma eliptica marginite de versantii interiori , abrupti ai conurilor vulcanice si in interiorul carora se formeaza edificii vulcanici (conuri noi).Ele au dimensiuni gigantice.

Exemplu vulcanul Tenerife din insulele Canare este de 16 km.

Numit si vatra reprezinta camera subterana in care se formeaza magma. Ea are forme variate si se situeaza la adancimi intre 5 si 50 km sub conul vulcanic.

5. TIPURI DE ACTIVITATE VULCANICA

Activitatea vulcanica imbraca forme variate desprizand in prncipiu de caracterul magmei.Ea a fost tipizata folosindu-se ca etalon activitatea unor vulcani foarte cunoscuti.

Tipul hawaiian - curgeri linistite de lave bazice care dau nastere la vulcani -scurt. Frecvent se formeaza locuri de lava.

Tipul islandez - eruptii de lava si cenusi in cantitati mari ,dau nastere la vulcani scurti si platouri de lave.

Tipul strombolian - activitate continua ,eruptii ritmice de aburi ,nori de cenusa , blocuri si bombe vulcanice.

Tipul vezurian - perioada lunga de inactivitate urmate de eruptii violente de nori de cenusa , blocuri ,bombe ,gaze si curgeri de lava.

Tipul peleean - explozii deosebit de puternice ,bombe de cenusa si „nori arzatori” cele mai ucigatoare prodse ale activitati vulcanice.

Tipul krakatan - eruptii catastrofale ce se produc dupa perioade lungi de sute sau chiar mii de ani de inactivitate ,exploziile duc la aruncarea in aer a conului si formarea caldere.

6. PRODUSELE ACTIVITATII VULCANICE

Explozia unui vulcan este un fenomen complex in cursul caruia sunt expulzate la suprafata noi cantitati de materie ,aflata in stare lichida ,solida sau gazoasa.Orice eruptie incepe cu o faza exploziva care are ca rezultat dezobsturarea canalului de alimentare. In aceasta faza activitatea vulcanului se manifesta prin expulzarea de fragmente de roci si mari cantitati de gaze si vapori de apa.

Emanatiile de gaze sunt foarte variate. Ele se compun in cea mai mare parte din vapori de apa ,CO₂,SO₂,N₂ la care se adauga H₂S,Cl₂,NH_3,metan precum si acid fluorhidric ,acid clorhidric si cloruri de Na ,Fe ,K deci din foarte multe gaze toxice. Temperatura acestor gaze atinge 700-800^oC la inceputul eruptiei ,pentru ca la sfarsit sa scada la doar 400-100^oC.

Emanatiile pot continua sute sau mii de ani dupa ce vulcanul este considerat stins.

Produsele lichide ale vulcanului sunt reprezentate de curgerile de lava. Acestea pot porni din craterul vulcanului sau din fisuri laterale situate pe cornul sau. Fluiditatea si viteza lor de curgere este dependenta de chimismul lor.

Lava curge viscoasa in momentul iesirii la suprafata are temperatura foarte ridicata de 900-1000^o C. Viteza lor de deplasare este apreciata la 0.1-1000cm/s.Uneori lavele se scurg sub forma de suvite foarte inguste ,care invadeaza vaile preexistente ,alte ori se deplaseaza sub forma unor panze cu latimi de 2-3km si lungimi de 18-20 km.grosimea lor poate sa atinga mai multe zeci de metri.Densitatea medie a lacelor este 6.

Lavele acide sunt caracteristice vulcanilor cu eruptii explozive (etna veziviu) curgand incet pe versanti parcurgand 1km chiar si in mai multe ore.Curgerile lavei seamana ”cu o impingere si o rostogolire a unei gramezi de blocuri de multi metri inaltime”

Datorita viscozitatii ,se intampla adeseori ca lavele acide sa infunde cosul vulcanic , solidificandu-se ca adevarate dopuri la gura de iesire.

Astfel lavele bazice ,foarte fluide pot forma adevarate suvoaie ,cu viteze de cativa metri/secunda in timp ce lavele intermediare au o curgere foarte lenta ca urmare a viscizitatii lor ridicate.Lavele bazice sunt cele mai spectaculoase , revarsandu-se asemenea unor torenti cu lungimi de zeci de km si care se pot intinde pe latimi de 1-2 km.

Curgerile de lava nu reprezinta pericole mari pentru viata oamenilor. Pot produce mari pagube materiale , distrugand mari suprafete de padure sau terenuri agricole.

In decursul timpurilor geologice ,astfel de curgeri de lave bazaltice au acoperit uneori suprafete imense ,de mai multe sute de mii de km.

Curgerile de lava de cea mai mare amploare sunt produse de activitatea efuziva a vulcanilor din zonele de rift sau de deasupra „punctelor fierbinti”.

Produsele vulcanice solide sunt reprezentate de cenusa vulcanica precum si de fragmentele de lava aruncate in aer de eruptiile vulcanice. Aceste se soliddifica in timpul zborului prin atmosfera ,apoi cad la distanta mai mica sau mai mare de vulcan , formand prin acumulare asa numitele roci piroclastice sau cinerite.

Bombele vulcanice – iau nastere prin racirea si consolidarea in tmosfera a bucatilor de lava ,cu un diametru mai mare de 10 cm , aruncate de eruptie din cosul vulcanic.

Lapilii sunt bucati mici de lava consolidata avind diametru intre 0.2-10 cm. Lapili e diminutivul de la numele latin lapis care inseamna piatra.

Nisipul vulvanic – constituie o aglomerare de granule vulcanice de diametru intre 0.22-2 mm.

Cenusa vulcanica este un material foate fin ,rezultat mai ales daca au avut loc explozi repetate ale vulcanului ,care au faramitat din nou materialul cazut din crater.In acest caz, cenusa este purtata de vant la distante mari si in cantitati apreciabile.

Cenusa poate acoperii culturi agricole ca in cazul eruptiei vulcanice Tambora (1815) ce a ingropat intreaga insula Sumbawa sub o cuvertura groasa de 1.5-2 mm ,i ar pe insula Lombok , situata la 140 km de vulcan , ea a atins grosimea de 50 cm ,distrugand in intregime culturile.

In unele cazuri caderilde masive de cenusa au intrerupt alimentarea cu apa a localitatilor , datorita calamitarii izvoarelor , puturilor sau sistemelor de filtrare.

Eruptia Vezuviului 1906 a produs o mare cantitate de cenusa ,ce a cazut in apa golfului Napol si a distrus planctonul.

7 PERICOLELE ACTIVITATII VULCANICE

Vulcanii pot influenta mediul inconjurator si pot produce pagube mai mult sau mai putin importante in functie de caracterul eruptiilor lor.

Pericolele legate de activitatea vulcanica sunt reprezentate de:

Suflul exploziilor este deosebit de periculos in cazul eruptiilor laterale ,cand unda de soc se propaga pe orizintala ,cu sinteze de sute de km/ora.Aceasta unda de soc poate produce distrugeri foarte importante pe o raza de zeci de km in jurul vulcanilor.

Exemplu : eruptia catastrofala a lui kratakan (1883) cand bubuitura exploziei s-a auzit pana la 5000 km iar suflul ei a cauzat spargerea geamurilor si caderea tencuielii de pe cladiri pe o raza de 150 km.

Emanatiile de gaze , influenteaza mediul pe distante mult mai mici , efectul la nociv resimtindu-se doar in zona din imediata apropierea avulcanului. Actiunea lor se poate manifesta treptat in timp , prin emanatiile de SO₂, HCl, H₂S si alte gaze toxice care sunt emise chiar in perioada de activitate linistita a vulcanului. Actiunea lor cumulata in timp are repercursiuni nefaste asupra sanatatii oamenilor din localitatile situate in imediata vecinantate a vulcanilor.

Gazele emanate de vulcani pot influenta si mediul acvatic ,in cazul cand degajarile se produc pe fisuri submarine.

Curgerile de lava , desi spectaculoase nu constituie decat in noi cazuri , pericole pentru viata oamenilor.Ele pot produce in schimb mari daune materiale ,in inaintarea lor ,care nu poate fi oprita ,distrugand drumuri ,case , paduri si terenuri agricole.

Un caz exceptional l-a reprezentat eruptia din 1929 a vulcanulu Etna cand un suvoi de lava provenit dintr-o fisura laterala a muntelui a acoperit orasul Mascali facand 1500 victime.

Nori arzatori sunt fenomene careexe eruptiilor vulcanice.

Desi nu sunt propriu-zise produse ale activitatii acestora ,formarea lor este strict determinta de declansarea eruptiilor vulcanice.

Laharii clasici iau nastere atunci cand apa adunata in craterele vulcanilor , amestecandu-se cu produsele propriu-zise ale eruptiei este expulzata in afara craterului sub forma unei curgeri noroioase reci sau fierbinti ,ce antreneza blocuri mari de roca si care se pravaleste cu viteza mare , asemenea unei avalanse pe pantele vulcanului.

Caderile de materal piroclastic reprezinta de asemenea cauze majore ale catastrofelor legate de activitatea vulcanica.Prin amploarea lor aceste caderi de cenusa lapilli ,bombe pot modifica radical aspectele unor zone foarte intinse situate la zeci de km de locul eruptiei ,iar efectele lor sunt dezastroase si de durata.

Cutremurele de pamant care insotesc activitatea vulcanica pot produce si ele mari distrugeri si pierderi de vieti omenesti. In mod obisnuit orice eruptie este precedata de miscari seismice ,acestea putand uneori constitui chiar cauza declansarii eruptiilor , prin deschiderea cailor de acces ale magmei spre suprafata.

Etna este unul dintre vulcanii a caror activitate este adesea insotita de cutremure puternice.

Tsunami sunt valuri produse de explozia vulcanilor submarini. Acestea se propaga cu viteze deosebit de mari , radiar de la centrul eruptiei , sub forma unui perete de apa de mai multi metri inaltime. In apropierea tarmurilor , datorita scaderii adincimii apei , tsunami cresc in inaltime si se pravalesc cu o forta colosala pe uscat , devastand totul in calea lor.

Termenul este de origine japoneza tsu = port , nami = val , japonia fiind una din zonele in care se produc deosebit de frecvent astfel de fenomene.

Cea mai mare catastrofa produsa de un tsunami este legata de eruptia lui Krakatau in 1883 , cand explozia a produs valuri de 35 m inaltime distrugand asezari omenesti si cauzand moartea a 36000 de oameni.

Catastrofe vulcanice produse in ultimii 2000 de ani care au inregistrat mai mult de 1000 de victime omenesti.

8. TIPURI DE VULCANI

Vulcani stinsi

Sunt considerati vulcani care si-au desfasurat activitatea in trecutul geologic , fara a se inregistra eruptii in perioada istorica.

Existenta lor este indicata in relieful vulcanic si de unele manifestari postvulcanice (emanatii gazoase , izvoare termale). Aici se incadreaza aparatele vulcanice din lantul Oas-Gutai – Tibles – Caliman - Harghita din Carpatii Orientali.

Vulcani activi

Erup in prezent sau au fost in activitate in cursul epocilor istorice ,astfel ca prin urmele lor vizibile au pastrat in amintirea locuitorilor sau atestarilor documentare dovada desfasurarii lor.

Unii vulcani erup dupa perioade de liniste care pot dura secole.

Exemplu este Vezuviul care in antichitate era considerat stins ,pana in anul 79 cand o eruptie puternica a distrus orasele Pompei si Herculanum.