Vulkan

Za druga značenja, pogledajte Vulkan (čvor).

Vulkani su velike pukotine u litosferi kroz koje najčešće uz eksploziju iz unutrašnjosti Zemlje izbijaju užarene stijene, pepeo i gasovi. Pukotina u litosferi kroz koju se izliva užarena masa naziva se krater. Užarena masa koja izbija na površinu Zemlje kroz krater naziva se magma ili lava, a pojava erupcija vulkana. Zone na Zemlji koje se odlikuju vulkanskom aktivnosti nazivaju se labilnim zonama.

Oblaci pepela dosežu visinu od 19 km tokom klimaksa eksplozivne erupcije na planini Pinatubu u Filipinima 1991.

Ostrvica je ugašen vulkan koji je bio aktivan prije oko 20 miliona godina.

Na Zemlji se vulkani najčešće nalaze tamo gdje se tektonske ploče divergiraju ili konvergiraju, a većina se nalazi pod vodom, no vulkani postoje i na tijelima koja nemaju tektonske ploče (Venera, Io). Na primjer, srednjeokeanski greben, kao što je Srednjoatlantski greben, ima vulkane uzrokovane divergentnim tektonskim pločama, dok Pacifički vatreni prsten ima vulkane uzrokovane konvergentnim tektonskim pločama. Vulkani se takođe mogu formirati tamo gde dolazi do rastezanja i stanjivanja ploča kore, kao što je u istočnoafričkom rascepu i vulkanskom polju Wells Grey-Clearwater i rascepu Rio Grande u Severnoj Americi. Pretpostavlja se da vulkanizam udaljen od granica ploča nastaje iz dijapira koji se uzdižu sa granice jezgra-plašt, 3.000 kilometara duboko u Zemlji. To rezultira vulkanizmom žarišta, primjer je havajska žarišta. Vulkani se obično ne stvaraju tamo gdje dvije tektonske ploče klize jedna pored druge. Velike erupcije mogu uticati na atmosfersku temperaturu jer pepeo i kapljice sumporne kiseline zaklanjaju Sunce i hlade Zemljinu troposferu. Historijski gledano, velike vulkanske erupcije pratile su vulkanske zime koje su uzrokovale katastrofalnu glad.^[1]

Naziv vulkan potiče od rimskog boga Vulkana, boga vatre i vulkana.

Vulkanima se bavi vulkanologija.

Tektonika ploča

Prema teoriji tektonike ploča, Zemljina litosfera, njena kruta vanjska ljuska, podijeljena je na šesnaest većih i nekoliko manjih ploča. One su u usporenom kretanju, zbog konvekcije u duktilnom omotaču ispod, a većina vulkanske aktivnosti na Zemlji odvija se duž granica ploča, gdje se ploče konvergiraju (i litosfera se uništava) ili se divergiraju (i stvara se nova litosfera).^[2]

Divergentne granice ploča

Na srednjeokeanskim grebenima, dvije tektonske ploče se razilaze jedna od druge dok vruća stijena plašta puzi prema gore ispod istanjene okeanske kore. Smanjenje pritiska u stijeni plašta koja se diže dovodi do adijabatskog širenja i djelomičnog topljenja stijene, uzrokujući vulkanizam i stvaranje nove okeanske kore. Većina divergentnih granica ploča nalazi se na dnu okeana, pa je većina vulkanskih aktivnosti na Zemlji podmorska, formirajući novo morsko dno. Crni pušači (također poznati kao duboki morski otvori) dokaz su ove vrste vulkanske aktivnosti. Tamo gdje je srednjeokeanski greben iznad nivoa mora, formiraju se vulkanska ostrva, kao što je Island.^[3]

Konvergentne granice ploča

Zone subdukcije su mjesta na kojima se sudaraju dvije ploče, obično okeanska i kontinentalna ploča. Okeanska ploča se subduktira (uranja ispod kontinentalne ploče), formirajući duboki okeanski rov tik uz obalu. U procesu zvanom topljenje fluksa, voda oslobođena iz subdukcijske ploče snižava temperaturu topljenja klina plašta koji leži iznad, stvarajući tako magmu. Ova magma ima tendenciju da bude izuzetno viskozna zbog visokog sadržaja silicijum dioksida, tako da često ne dopire do površine, već se hladi i učvršćuje na dubini. Međutim, kada dođe do površine, formira se vulkan. Tako su zone subdukcije omeđene lancima vulkana koji se nazivaju vulkanski lukovi. Tipični primjeri su vulkani u Pacifičkom vatrenom prstenu, kao što su kaskadni vulkani ili japanski arhipelag, ili istočna ostrva Indonezije.^[4]

Vruće tačke

Vruće tačke su vulkanske oblasti za koje se smatra da su formirane od strane plašta, za koje se pretpostavlja da su stupovi vrućeg materijala koji se uzdižu sa granice jezgra-plašt. Kao i kod srednjeokeanskih grebena, stijena plašta koja se uzdiže doživljava dekompresijsko topljenje koje stvara velike količine magme. Budući da se tektonske ploče kreću preko perjanica plašta, svaki vulkan postaje neaktivan dok se spušta sa perjanice, a nastaju novi vulkani gdje ploča napreduje preko perjanice. Smatra se da su Havajska ostrva formirana na takav način, kao i ravnica rijeke Snake, pri čemu je kaldera Yellowstone dio sjevernoameričke ploče koja se trenutno nalazi iznad žarišta Yellowstone.^[5] Međutim, hipoteza o perjanici plašta dovedena je u pitanje.^[6]

Kontinentalno pomjeranje

Trajno uzdizanje stijena vrućeg plašta može se razviti ispod unutrašnjosti kontinenta i dovesti do pomjeranja. Rane faze pomjeranja karakteriziraju poplavni bazalti i mogu napredovati do tačke u kojoj je tektonska ploča potpuno rascijepljena.^[7] Divergentna granica ploče tada se razvija između dvije polovice podijeljene ploče. Međutim, pomjeranje često ne uspijeva u potpunosti podijeliti kontinentalnu litosferu (kao što je u aulakogenu), a neuspjele pukotine karakteriziraju vulkani koji eruptiraju neobičnu alkalnu lavu ili karbonatite. Primjeri uključuju vulkane istočnoafričkog rascjepa.^[8]

Reference

1. Rampino, M R; Self, S; Stothers, R B (maj 1988). "Volcanic Winters". Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 16 (1): 73–99. Bibcode:1988AREPS..16...73R. doi:10.1146/annurev.ea.16.050188.000445.
2. Schmincke, Hans-Ulrich (2003). Volcanism. Berlin: Springer. str. 13–20. ISBN 9783540436508.
3. Schmincke, Hans-Ulrich (2003). Volcanism, str. pp. 17–18, 276. Berlin: Springer. ISBN 9783540436508,
4. Schmincke, Hans-Ulrich (2003). Volcanism. Berlin: Springer. str. 18, 113–126. ISBN 9783540436508,
5. Schmincke, Hans-Ulrich (2003). Volcanism. Berlin: Springer. str. 18, 106–107. ISBN 9783540436508,
6. Foulger, Gillian R. (2010). Plates vs. Plumes: A Geological Controversy. Wiley-Blackwell. ISBN 978-1-4051-6148-0.
7. Philpotts, Anthony R.; Ague, Jay J. (2009). Principles of igneous and metamorphic petrology (2nd izd.). Cambridge, UK: Cambridge University Press. str. 380–384, 390. ISBN 9780521880060.
8. Philpotts, Anthony R.; Ague, Jay J. (2009). Principles of igneous and metamorphic petrology (2nd ed.). Cambridge, UK: Cambridge University Press. str. 390–394, 396–397. ISBN 9780521880060.