Ohnivý kruh

Sylvia Letková

Ohnivý kruh je zóna častého výskytu zemetrasení (90 % všetkých zemetrasení) a sopečných erupcií, ktorá obkolesuje základňu Tichého oceánu.

Ohnivý kruh je priamym dôsledkom platňovej tektoniky, teda pohybu a stretu tektonických platní

Posunom pacifickej platne smerom na sever je vytvorený známy zlom San Andreas.

Severne a severovýchodne je subdukovaná pod severoamerickú platňu pacifická (Aleuty, Kamčatka a Kurilské ostrovy).

Na východnej strane je situácia oveľa zložitejšia, je tam vytvorených veľa menších platní, ktoré sú subdukované pri Japonsku, Filipínach, Mariánskych ostrovoch, Šalamúnových ostrovoch a Novom Zélande.

SOPEČNÁ ČINNOSŤ

• Sopečné výbuchy roztavených hornín zo zemského vnútra sú hrôzostrašnou demonštráciou energie nahromadenej v hlbinách našej planéty. Svet je posiaty sopkami a ich horninové produkty- staré i dnešné- svedčia o dlhej histórii sopečnej činnosti na Zemi. Rôznorodosť sopečných produktov, spôsob ich výbuchu, ako aj stavby, ktoré budujú, to všetko odráža geologické prostredie, v ktorom sa sopky vyvíjajú. Činné sopky sa nenachádzajú iba na pevnine, ale aj, ba najmä v hlbinách morí, a ich rozloženie- zďaleka nie náhodné- je odrazom nepretržitej dynamiky našej planéty.

Ako vznikli sopky?

• Pred miliónmi rokov tvorila Zem roztavená žeravá látka – magma. V ďalšom období magma postupne vychladla a vystriedala ju pevná zemská kôra. Zem nikdy celkom nevychladla, v jej vnútri sa vždy nachádzala magma. Tieto roztavené horniny prenikajú na povrch cez trhliny v zemskej kôre, ktoré sa nazývajú sopečnými komínmi. Pod každou sopkou sa nachádza magmatická komora a vulkanický krb. Komoru spája so zemským povrchom sopečný komín, ktorý vyúsťuje do hlavného kráteru. Vedľa neho môžu byť ešte aj sekundárne alebo bočné krátery. Sopky bývajú pokojné, dymia, sú neustále aktívne alebo vybuchujú. Prvé dve fázy sú typické pre vyhasnuté sopky. V prípade nepretržitej aktivity z kráteru ustavične vyteká láva a tento stav často narušujú výbuchy, striedajúce sa s upokojením sopky.

Vybuchujúca magma• Sopečná činnosť je proces, v ktorom magma- roztavené horniny vo vnútri

zeme- vystupuje cez zemskú kôru na povrch. Pri čiastočnom roztavení hornín kôry a plášťa a ich pohybe nahor vznikajú v kôre magmatické komory. Tavenie hornín vyžaduje špecifické podmienky:

• napríklad aby v dôsledku konvekcie tuhých hornín plášťa vystupovali hmoty spod rozpínajúcich sa oceánskych chrbtov, aby morská voda mala prístup do subdukčných zón alebo aby pod sopkami, na miestach horúcich škvŕn, boli stúpajúce chocholy plášťa. Magma vystupuje z komory k zemskému povrchu rôznymi puklinami v kôre alebo roztavenou cestou naprieč horninami. Sopka nie je iba sopúch na zemskom povrchu, ktorým vybuchuje hmota, ale aj stavba, ktorá vzniká jej nahromadením okolo sopúcha. K sopečným produktom patria okrem magmy, ktorá vystupuje na povrch v podobe lávy, aj plyny, popol a úlomky hornín. Sopečné produkty sa buď pokojne vylievajú na zemský povrch, alebo sú vyvrhované do atmosféry a veterné systémy ich roznášajú po celom svete.

Čo je sopka?

• Sopka alebo vulkán je geomorfologický útvar vytvorený magmou vystupujúcou na zemský povrch prípadne pod vodu alebo ľadom. Na Zemi sa sopky vyskytujú pozdĺž hraníc tektonických platní a v takzvaných horúcich škvrnách. Názov vulkán je odvodený od názvu sopky Vulcano v Tyrrhenskom mori, prenesene od rímskeho boha Vulkána. Veda, skúmajúca sopečnú činnosť sa nazýva vulkanológia.

Divergentné okraje platníDivergentné okraje platní

►Na hraniciach dvoch rozchádzajúcich Na hraniciach dvoch rozchádzajúcich sa platní sa vulkanizmus vyskytuje sa platní sa vulkanizmus vyskytuje najčastejšie. Väčšinou sa odohráva pod najčastejšie. Väčšinou sa odohráva pod hladinou oceánov. Iba na málo hladinou oceánov. Iba na málo miestach je vulkanická aktivita miestach je vulkanická aktivita pozorovateľná aj na povrchu – ostrov pozorovateľná aj na povrchu – ostrov Svätej Heleny, alebo Tristan da Cunha Svätej Heleny, alebo Tristan da Cunha v Atlantiku, príp. niekoľko ostrovov v v Atlantiku, príp. niekoľko ostrovov v Pacifiku a Indickom oceáne.Pacifiku a Indickom oceáne.

► Na hranici rozchádzajúcich sa platní magma Na hranici rozchádzajúcich sa platní magma ľahko preniká cez oslabenú kôru a na povrch ľahko preniká cez oslabenú kôru a na povrch sa dostáva systémom zlomov v sa dostáva systémom zlomov v stredooceánskom chrbte – rifte. Výstup stredooceánskom chrbte – rifte. Výstup magmy sa deje podľa geológov z veľkých magmy sa deje podľa geológov z veľkých hĺbok (až z hranice plášťa), dané magmy sa hĺbok (až z hranice plášťa), dané magmy sa veľmi nelíšia svojim zložením (nazývajú sa veľmi nelíšia svojim zložením (nazývajú sa primitívne a označujú sa skratkou MORB – primitívne a označujú sa skratkou MORB – Mid-Ocean Ridge Basalt).Mid-Ocean Ridge Basalt).

► Sopky Východoafrickej priekopovej prepadliny Sopky Východoafrickej priekopovej prepadliny sa odlišujú od vulkanizmu stredooceánskych sa odlišujú od vulkanizmu stredooceánskych chrbtov. Odlišnosti sú zapríčinené chrbtov. Odlišnosti sú zapríčinené prítomnosťou kontinentálnej kôry, čo prítomnosťou kontinentálnej kôry, čo spôsobuje modifikáciu primitívnych magiem spôsobuje modifikáciu primitívnych magiem stredooceánskych chrbtov.stredooceánskych chrbtov.

Konvergentné okraje Konvergentné okraje platníplatní

► Pri strete dvoch platní je sopečná činnosť opäť Pri strete dvoch platní je sopečná činnosť opäť častá. Pri poklese (subdukcii) oceánskej platne pod častá. Pri poklese (subdukcii) oceánskej platne pod inú platňu (s oceánskou, alebo kontinentálnou inú platňu (s oceánskou, alebo kontinentálnou kôrou) dochádza približne v hĺbke 100 km k jej kôrou) dochádza približne v hĺbke 100 km k jej zahrievaniu a následnej dehydratácii. Uniknutá zahrievaniu a následnej dehydratácii. Uniknutá voda v podobe pary prestupuje okolitým plášťom, voda v podobe pary prestupuje okolitým plášťom, ktorý má iné zloženie ako oceánska kôra. Vysoký ktorý má iné zloženie ako oceánska kôra. Vysoký tlak a teplota vodnej pary zapríčiňuje parciálne tlak a teplota vodnej pary zapríčiňuje parciálne tavenie okolitých hornín. Magmy tohto typu sa tavenie okolitých hornín. Magmy tohto typu sa nazývajú nazývajú vápenato-alkalickévápenato-alkalické (podľa ich zloženia), (podľa ich zloženia), majú vysokú viskozitu, obsahujú veľa rozpustených majú vysokú viskozitu, obsahujú veľa rozpustených plynov a ich erupcie sú často veľmi explozívne.plynov a ich erupcie sú často veľmi explozívne.

Horúce škvrnyHorúce škvrny

► Pod označenie vulkanizmus horúcich škvŕn spadajú Pod označenie vulkanizmus horúcich škvŕn spadajú všetky ostatné prejavy sopečnej činnosti na Zemskom všetky ostatné prejavy sopečnej činnosti na Zemskom povrchu, ktoré sa nedajú zaradiť do prvých dvoch. povrchu, ktoré sa nedajú zaradiť do prvých dvoch. Princíp spočíva vo výstupe horúcich magmových Princíp spočíva vo výstupe horúcich magmových chocholov priamo z plášťa cez zemskú kôru. Klasickým chocholov priamo z plášťa cez zemskú kôru. Klasickým príkladom sú Havajské ostrovy, ktoré boli vytvorené príkladom sú Havajské ostrovy, ktoré boli vytvorené horúcou škvrnou pod Tichým oceánom. Ďalší dobrý horúcou škvrnou pod Tichým oceánom. Ďalší dobrý príklad je Yellowstone. Na Slovensku by sa za príklad príklad je Yellowstone. Na Slovensku by sa za príklad vulkanizmu daného typu dali považovať posledné vulkanizmu daného typu dali považovať posledné sopečné aktivity (Putikov vŕšok pri Novej Bani). Island sopečné aktivity (Putikov vŕšok pri Novej Bani). Island ako produkt takéhoto vulkanizmu je trochu zložitejší ako produkt takéhoto vulkanizmu je trochu zložitejší príklad, pretože tu sa nachádza kombinácia horúcej príklad, pretože tu sa nachádza kombinácia horúcej škvrny a divergentného okraja, tým pádom je škvrny a divergentného okraja, tým pádom je chemické a minerálne zloženie magiem odlišné.chemické a minerálne zloženie magiem odlišné.

Klasifikácia a formy sopiek

• Sopky (alebo sopečná činnosť) sa rozdeľujú podľa viacerých faktorov:

• podľa eruptovaného materiálu

• podľa priebehu erupcií

• podľa tvaru

• podľa aktivity

Lávy a sopky

• Sopečný materiál vyvrhnutý na zemský povrch závisí od druhu magmy, z ktorej pochádza. Spôsob, akým magma vybuchuje, a povrchové formy, ktoré vytvára, ovplyvňujú rozdiely v jej chemickom zložení, v obsahu plynov a teplote. Napríklad magma s vysokým obsahom kremeňa a nízkou teplotou je veľmi viskózna a pohybuje sa pomaly. Ak vystúpi k povrchu s vysokým obsahom plynov, vybuchuje veľmi prudko. Ak počas výstupu nahor stratí plyny, vylieva sa v podobe lávy.

Typy výbuchov

• Vulkanológovia rozlišujú niekoľko typov sopečných výbuchov. Jednotlivé typy často charakterizujú rôzne fázy jednej udalosti. Strombolské výbuchy sú prudké, výbušné a prerušované, trvajú niekoľko sekúnd. Vyvrhávajú do vzduchu pyroklastický materiál, ktorý dopadá na pomerne krátku vzdialenosť. Silný tlak plynov triešti magmu v sopúchu, pri výbuchu nevzniká ucelený oblak.

• Sopečné explózie sú silnejšie, keď vybuchuje veľmi roztrieštený popol a horniny. Sopečné stĺpy sa dvíhajú do výšky 10-20 km, popol sa rozptýli na obrovské plochy. Plínijovské výbuchy vyvrhujú veľkou rýchlosťou (stovky metrov za sekundu) vysoké stĺpy pyroklastického materiálu a plynov do výšky 45 km, teda až do stratosféry. Pri kolapse takýchto stĺpov vznikajú životunebezpečné pyroklastické prúdy obsahujúce plyn a pyroklastiká rozličnej veľkosti, ktoré sa rútia obrovskou rýchlosťou a prekonávajú veľké vzdialenosti.

• Na rozdiel od nich havajské výbuchy produkujú veľké množstvá málo viskóznej lávy, ktorá tvorí štítové sopky. Keď takéto výbuchy prebiehaú v plytkej vode, nazývajú sa surtseyské výbuchy.

• Bývajú veľmi explozívne, lebo voda preniká do sopúcha, kde sa rpi premene na paru rozpína, triešti magmu a vyvrháva úlomky sopečného skla.

Aktivita

• Medzi vulkanológmi neexistuje všeobecný konsenzus na definovanie toho, či je sopka aktívna. Problém je v tom, že čas medzi jednotlivými erupciami nie je pravidelný.

Aktívna sopka

• Vedci pokladajú sopku za aktívnu, ak počas nedávnej histórie aspoň raz eruptovala (čo nie je jednoznačné, pretože rozličné inštitúcie daný čas definujú rôzne – od 200 až po 10 000 rokov). Takisto sa za aktívnu označuje sopka s práve prebiehajúcou erupciou alebo so zvýšenou aktivitou (únikom) plynov z krátera, príp. s výskytom častých zemetrasení.

Spiaca sopka

• Ako spiaca sa označuje sopka, ktorá bola síce aktívna, ale momentálne žiadne známky aktivity nejaví.

Neaktívna sopka

• Vyhasnutá, alebo neaktívna je taká sopka, pri ktorej sa vedci zhodli, že už nikdy nebude eruptovať (t.j. nejaví žiadne známky aktivity spomínané vyššie).

• Najväčší sopečný výbuch: Približne pred 74 000 rokmi vybuchla sopka Toba na ostrove Sumatra. Zostal po nej kráter 100 km dlhý a 60 km široký.

• Láva s vysokým obsahom kremeňa je hustá, tvoria ju pomaly sa pohybujúce bloky, ktoré sa nerozlievajú ďaleko. Sú späté so späté so subdukciou na deštrukčných okrajoch dosák a s asimiláciou horninového materiálu kontinentálnej kôry. Bazaltové lávy, kam patrí typ pahoehoe a a´a, majú nízky obsah kremeňa a vysokú teplotu. Sú extrémne tekuté a pohybujú sa vysokou rýchlosťou- až 100 km za hodinu- na veľké vzdialenosti. Sú späté s činnosťou horúcich škvŕn, napríklad pod Havajskými ostrovmi, ako aj s rozpínaním oceánskeho dna, kde vytvárajú vankúšové lávy.