Vulkán – definíció, kialakulás, típusok és híres példák

Vulkán: definíció, kialakulás, típusok és híres példák — ismerje meg a kitörések okát, működését és világhírű vulkánokat (Mauna Loa, Olympus Mons) egy áttekintő, könnyen érthető cikkben.

A vulkán egy olyan hegy, amelynek láva (forró, folyékony kőzet) tör elő a föld alatti magmakamrából, vagy a múltban már volt ilyen. A vulkánok a tektonikus lemezek mozgása következtében jönnek létre.

A földkéreg 17 nagy, merev tektonikus lemezre tagolódik. Ezek egy forróabb, puhább köpenyrétegen úsznak. A vulkánok gyakran ott találhatók, ahol a tektonikus lemezek eltávolodnak egymástól vagy összeérnek. A vulkánok ott is kialakulhatnak, ahol a földkéreg lemezeinek nyúlása és elvékonyodása zajlik, például a kelet-afrikai hasadékban. Vulkánok általában nem találhatók ott, ahol két tektonikus lemez egymás mellett csúszik el.

A lemezhatároktól távolabbi vulkanizmust köpenyfúvókák okozzák. Ezek az úgynevezett "forró pontok", például Hawaii, feltehetően a 3000 km mélyen a Földben lévő mag-köpeny határon feláramló magmából keletkeznek.

A legtöbb vulkán tetején vulkáni kráter található. Amikor egy vulkán aktív, anyagok jönnek ki belőle. Az anyagok közé tartozik a láva, a gőz, a gáznemű kénvegyületek, a hamu és a törött kőzetdarabok.

Ha elég nagy a nyomás, a vulkán kitör. Egyes vulkánkitörések a vulkán tetejét is felrobbantják. Néha a magma gyorsan, néha pedig lassan tör elő. Néhány kitörés a csúcs helyett az oldalánál tör elő.

A Földön kívül más bolygókon is találhatók vulkánok. Ilyen például az Olympus Mons a Marson.

A vulkanológusok olyan tudósok, akik a geológia, kémia, földrajz, ásványtan, fizika és szociológia módszereivel tanulmányozzák a vulkánokat.

A világ legnagyobb vulkánja a Mauna Loa Hawaiin. A Mauna Loa a Hawaii "Nagy-szigetén" található öt vulkán egyike. Ez a vulkán legutóbb 1984-ben tört ki. Az elmúlt 170 évben 33 alkalommal tört ki. Az összes többi hawaii vulkánhoz hasonlóan a Mauna Loa is a csendes-óceáni tektonikus lemez mozgása következtében jött létre, amely a földköpenyben lévő hawaii forró pont fölött mozgott. A Mauna Loa 4196 méter magas. Ez egy pajzsvulkán. A Mauna Loa legutóbbi legnagyobb kitörése 51 kilométer hosszú lávacsíkot hagyott maga után.

Ak­tív, szunnyadó és kihalt vulkánok

A vulkánokat gyakran három állapotba soroljuk:

• Aktív: rendszeresen kitör, vagy a geológiai időkben (pl. az elmúlt néhány ezer évben) volt kitörése. Ezeknél nagyobb a rövid távú kitörés esélye.
• Szunnyadó (inaktív): hosszabb ideje nem tört ki, de geológiai értelemben még nem tekinthető kihaltnak — újraaktiválódhat.
• Kihalt: olyan vulkán, amelynél a belső magmatikus rendszer már nem működik, és a kitörés valószínűsége gyakorlatilag nulla.

Kialakulás — részletesebben

A vulkánok kialakulása elsősorban a Föld belső hőjének és a tektonikus lemezek mozgásának eredménye. A leggyakoribb mechanizmusok:

• Alábukási (szubdukciós) zónák: ahol az óceáni lemez egy másik lemez alá süllyed, a lemez olvadása és a felső köpenybe jutó magma vulkánokat hoz létre (pl. Csendes-óceáni tűzgyűrű).
• Hasadékvulkanizmus: ahol lemezek eltávolodnak egymástól, a köpenyből felfelé áramló olvadt anyag új kéreg kialakulását és vulkáni tevékenységet eredményez (pl. törésvonalak, óceáni hátságok).
• Forró pontok (köpenyfúvókák): a lemezhatároktól távol kialakuló bolygóközpontú magmaképződés, amelyhez stabil forró pont társulhat (például Hawaii).
• Kontinentális riftelések: amikor a kéreg elvékonyodik és megreped, könnyebb a magma felszínre jutása (pl. kelet-afrikai hasadék).

Vulkántípusok (áttekintés)

• Pajzsvulkán: széles, lapos, nagy kiterjedésű hegy, alacsony lejtésű, bazaltos, viszkózuségben alacsony lávával (pl. Mauna Loa).
• Réteges vagy sztratovulkán: meredekebb lejtők, váltakozó láva- és piroklasztikus rétegek, általában robbanékonyabb (pl. Vezúv, Fuji).
• Törmelékkúpok (tufakúpok, hamukúpok): kisebb, gyorsan épülő kúpok, rövidebb életű kitörésekkel.
• Kráterek és kalderák: erőteljes kitörés vagy a magmakamra kiürülése után beszakadó csúcs, nagy kalderák akár több tíz kilométeres átmérőt is elérhetnek (pl. Yellowstone).
• Hasadékvulkánok: szökőkutaszerű, hosszú lávafolyások hasadékok mentén (pl. izlandi kitörések).
• Víz alatti vulkánok: a tengerfenéken is gyakoriak; kitörésükből szigetek jöhetnek létre, vagy hidrotermális rendszereket táplálnak.

Kitörések és a kilépő anyagok

A kitörések formáját nagyban befolyásolja a magma összetétele (láva kémiai összetevői) és hőmérséklete. Általános típusok:

• Bazaltos láva: alacsony viszkozitású, jól folyik — pajzsvulkánokat és hosszú lávafolyásokat eredményez.
• Andezites, riolitos láva: magasabb viszkozitású, nehezebben mozog — hajlamos a gázok felgyülemlésére és robbanásszerű kitörésekre.
• Gázok: vízgőz, kénvegyületek (SO2), CO2 és más gázok; súlyos veszélyt jelenthetnek (pl. mérgezés, savas esők).
• Piroklasztikus anyagok: hamu, tufák, vulkáni bombák és ütődéses törmelék; a piroklasztikus áradatok (áramlások) különösen pusztítóak és gyorsak.
• Iszapár (lahar): vulkáni hamu és víz keveréke, amely a völgyeket eláraszthatja, akár távoli településeket is veszélyeztet.

A kitörések erősségét gyakran a Vulkánkitörési Eksplozivitási Indexszel (VEI) jellemzik, amely a kitörési anyag mennyiségét és a kitörés mértékét veszi figyelembe.

Veszélyek és hatások

A vulkánkitöréseknek többféle hatása lehet:

• Helyi pusztítás: lávafolyások, piroklasztikus áradatok, hamufelhők, laharok közvetlen kártétele.
• Egészségügyi kockázatok: belélegzett vulkáni hamu és gázok légzőszervi problémákat, szemirritációt okozhatnak.
• Infrastruktúra és gazdaság: hamu lerakódhat, repülőjáratokat megszakíthat (pl. az Eyjafjallajökull 2010-es kitörése), mezőgazdasági károk, vízellátás szennyeződése.
• Éghajlati hatások: nagy mennyiségű kén-dioxid a sztratoszférába jutva rövid távon lehűlést okozhat (pl. Tambora 1815 és az "év nélküli nyár").

Megfigyelés és előrejelzés

A vulkanológusok és földtudósok több módszerrel figyelik a vulkánokat, hogy csökkentsék a kockázatot és időben értesítsék a lakosságot:

• Seizmikus megfigyelés: a vulkáni rengések és rezgések jelezhetik a magma mozgását.
• Talajdeformáció mérés: GPS, teodolitok és műholdas InSAR mérés a felszín emelkedését vagy süllyedését mutatja.
• Gázmonitorozás: a kibocsátott SO2, CO2 és más gázok koncentrációja változásainak mérése.
• Hőkamerák és műholdas termálképek: növekvő felületi hő jelezheti a felfelé mozgó magmát.
• Geológiai térképezés és történeti adatok: a korábbi kitörések ismerete segít a kockázat felmérésében.

Bár sok kitörés előtt vannak előjelek, az előrejelzés továbbra is bizonytalanságokkal terhelt; a pontos időpont és a kitörés mérete nehezen prognosztizálható.

Híres példák

• Mauna Loa (Hawaii): a világ egyik legnagyobb pajzsvulkánja; részletes leírását lásd fent a szövegben a Mauna Loa hivatkozásnál.
• Mount St. Helens (USA, 1980): jelentős robbanásszerű kitörés, amely a csúcs részleges felrobbantásához és súlyos helyi károkhoz vezetett.
• Vezúv (Olaszország): történelem ismert kitörései közül a legpusztítóbb 79-ben volt, amikor Pompejit és Herculaneumot eltemette a hamu és piroklasztikus anyag.
• Krakatau/Krakatoa (1883): hatalmas kitörés, globális éghajlati hatásokkal és tsunamikkal.
• Eyjafjallajökull (Izland, 2010): hamufelhő miatt Európa légterének leállásához vezetett.
• Olympus Mons (Mars): a Naprendszer legmagasabb ismert vulkánja, amely bizonyítja, hogy vulkanizmus más égitesteken is jelentős lehet (lásd fent a Olympus Mons hivatkozást).

Mit tegyünk vulkánkitörés esetén?

• Kövesse a hatóságok utasításait és az evakuációs parancsokat.
• Ha hamueső van: maradjon bent, zárja az ablakokat, használjon légzőmaszkot vagy nedves kendőt a szája és orra elé.
• Kerülje a völgyeket és folyómedreket, mert laharok gyorsan lefolyhatnak.
• Óvja a vízkészleteket és az élelmiszereket a hamu szennyeződéstől.
• Tájékozódjon a helyi riasztási rendszerről és készítsen vészhelyzeti csomagot.

A vulkánok a Föld dinamikus rendszereinek részei: pusztító erejük mellett formálják a tájat, táplálják a talajok termékenységét és tanulságokat adnak bolygónk belső folyamatairól. A részletes megfigyelés és a társadalmi felkészültség együttesen csökkentheti a vulkánkitörések okozta kockázatokat.

A vulkánok típusai

A vulkánokból származó láva és piroklasztikus anyag (hamufelhő, lávadarabok és gőz) sokféle szárazföldi formát hozhat létre. A vulkánoknak két alapvető fajtája van.

Pajzsvulkánok

Ezeket a vulkánokat folyékony, alacsony kovasavtartalmú mafikus láva alkotja.

A pajzsvulkánok folyamatos kitörésekből (robbanások nélkül) származó láva rétegekből épülnek fel. Mivel a láva folyékony, gyakran nagy területen terül szét. A pajzsvulkánok nem nőnek nagy magasságba, és a lávarétegek szétterülnek, így a vulkán oldalai lágyan lejtősek. A pajzsvulkánok hatalmas bazaltfelületeket termelhetnek, ami általában a láva, amikor lehűl.

A vulkán alapja az egymást követő kitörések során növekszik, ahol a megszilárdult láva szétterül és felhalmozódik. A világ legnagyobb vulkánjai közül néhány pajzsvulkán.

Bár oldaluk nem túl meredek, a pajzsvulkánok hatalmasak lehetnek. A hawaii Mauna Kea a Föld legnagyobb hegye, ha a tengerfenéken lévő aljától mérjük.

Stratovulkánok

A rétegvulkán, más néven összetett vulkán, magas, kúp alakú vulkán. Megkeményedett láva, tefrából, habkőből és vulkáni hamuból álló rétegekből épül fel.

A pajzsvulkánokkal ellentétben a rétegvulkánok meredek profilúak és időszakos kitörésekkel rendelkeznek. A rétegvulkánokból kiáramló láva lehűl és megkeményedik, mielőtt messzire terjedne. Ragadós, azaz nagy viszkozitású. Az ezt a lávát alkotó magma gyakran felsikus, magas-közepes szilícium-dioxid-tartalmú, és kevésbé mafikus magma. A nagy felsikus lávafolyások ritkák, de akár 15 km-es távolságig is eljutottak.

Két híres rétegvulkán a japán Fudzsi-hegy és a Vezúv. Mindkettőnek nagy alapjuk és meredek oldaluk van, amely a csúcs felé közeledve egyre meredekebbé válik. A Vezúv arról híres, hogy Kr. u. 79-ben elpusztította Pompeji és Herculaneum városát, és ezreket ölt meg.

Caldera

A kaldera egy olyan medenceszerű képződmény, amely egy vulkánkitörés után a szárazföld összeomlásával keletkezett. Ez azután történik, hogy egy hatalmas rétegvulkán felrobbantja a tetejét. A kráter alapja ezután lesüllyed, és egy kaldera marad a vulkán tetejének helyén. A Krakatoa, amely leginkább az 1883-as katasztrofális kitöréséről ismert, ma már sokkal kisebb.

A Fudzsi-hegy, egy aktív sztratovulkán Japánban, amely utoljára 1707-08-ban tört ki.


Tavurvur, egy aktív sztratovulkán Rabaul közelében, Pápua Új-Guineában.

Hogyan keletkeznek a vulkánok

Két fő folyamat létezik.

A vulkánok akkor keletkeznek, amikor két tektonikus lemez találkozik. Amikor ez a két lemez találkozik, az egyik (általában az óceáni lemez) a kontinentális lemez alá kerül. Ez a szubdukciós folyamat. Ezután megolvad és magma keletkezik (a magmakamrában), és a nyomás addig fokozódik, amíg a magma ki nem törik a földkéregből.

A második mód az, amikor egy tektonikus lemez a földkéreg egy forró pontja fölött mozog. A forró pont addig dolgozik a kéregben, amíg át nem törik. A Yellowstone Park kalderája is így alakult ki, akárcsak a Hawaii-szigetek.

A vulkán részei: 1. Nagy magmakamra2 . Az alapkőzet3 . Vezeték (cső) 4. Bázis5 . Párkány6 . Elágazó cső7 . A vulkán által kibocsátott hamurétegek8 . Oldal 9. A vulkán által   kibocsátott láva rétegek10 . Torok11 . Parazita kúp12 . Lávafolyam13 . Szellőzőnyílás14 . Kráter15 . Hamufelhő

Osztályozás

A vulkánok osztályozásának vagy azonosításának hagyományos módja a vulkánkitörések mintázata. Azokat a vulkánokat, amelyek bármikor újra kitörhetnek, aktívnak nevezzük. Azokat, amelyek most csendesek, nyugvó (inaktív) vulkánoknak nevezik. Azokat a vulkánokat, amelyek a történelmi időkben nem törtek ki, kialudtnak nevezik.

Aktív

Egy aktív vulkán jelenleg is kitör, vagy az elmúlt 10 000 évben kitört. Aktív vulkán például az Egyesült Államokban (USA) található Szent Helén-hegy.

Szunnyadó (inaktív)

A szunnyadó vulkán "alszik", de a jövőben felébredhet. Az Egyesült Államokban található Mount Rainier alvónak számít.

franciául dormant azt jelenti en sommeil

Kihalt (halott vulkán)

Egy kialudt vulkán az elmúlt 10 000 évben nem tört ki. A skóciai Edinburgh kastély egy kialudt vulkán tetején található.

Edinburgh-i kastély egy kialudt vulkán helyén, 1581 körül.

Kérdések és válaszok

K: Mi az a vulkán?

K: Hogyan keletkeznek a vulkánok?

K: Milyen anyagok jönnek ki egy aktív vulkánból?

K: Hol találhatók vulkánok a Földön kívül?

K: Ki tanulmányozza a vulkánokat?

K: Melyik a világ legnagyobb vulkánja?

K: Mikor tört ki utoljára a Mauna Loa?

Keresés betűvel