Stratovulkán - Stratovolcano

Vesuv, nedaleko města Neapol v Itálii, násilně vypukl v roce 79 n.l.. Poslední erupce tohoto stratovulkánu nastala v březnu 1944.

A stratovulkán, také známý jako a složená sopka, je kuželovitý sopka vytvořeno mnoha vrstvami (vrstvami) tvrzeného láva, tephra, pemza a popel.[1] Na rozdíl od štítové sopky Stratovulkány se vyznačují strmým profilem s vrcholovým kráterem a periodickými intervaly kolem výbušné erupce a výbušné erupce, i když někteří se zhroutili na vrcholky kráterů kaldery. Láva proudící ze stratovulkánů se kvůli vysoké viskozitě obvykle ochladí a ztvrdne, než se rozšíří daleko. Magma tvořící tuto lávu je často felsic s vysokou až střední úrovní oxid křemičitý (jako v ryolit, dacite nebo andezit ), s menším množstvím méně viskózních mafic magma.[2] Rozsáhlé felsic lávové proudy jsou neobvyklé, ale urazily až 15 km (9,3 mil).[3]

Stratovulkány se někdy nazývají „kompozitní sopky“ kvůli jejich složené vrstevnaté struktuře vybudované z postupných výlevů erupčních materiálů. Patří mezi nejběžnější typy sopek, na rozdíl od méně běžných štítových sopek. Dva slavné příklady stratovulkánů jsou Krakatoa v Indonésie, známý pro své katastrofická erupce v roce 1883, a Vesuv v Itálie, jehož katastrofická erupce v inzerátu 79 pohřben římský města Pompeje a Herculaneum. Obě erupce si vyžádaly tisíce životů. V moderní době Mount St. Helens a Mount Pinatubo vybuchly katastroficky s menším počtem úmrtí.

Možná existence stratovulkánů na jiných suchozemských tělesech ostrova Sluneční Soustava nebyl přesvědčivě prokázán.[4] Jednou z možných výjimek je existence některých izolovaných masivů na Marsu, například Zephyria Tholus.[5]

Tvorba

Průřez subdukční zónou a souvisejícími stratovulkány
Viz také: Magmatická skála

Stratovulkány jsou běžné na subdukční zóny, tvořící řetězce a shluky podél deskových tektonických hranic kde oceánská kůra je nakreslena pod Kontinentální kůra (kontinentální obloukový vulkanismus, např. Kaskádový rozsah, Andy, Kampánie ) nebo jiný oceánský talíř (ostrovní oblouk vulkanismus, např. Japonsko, Filipíny, Aleutské ostrovy ). Stratovulkány vytvářející magma stoupají, když se voda zachytí jak v hydratovaných minerálech, tak v porézních čedič hornina oceánské kůry se uvolňuje do plášť skála astenosféra nad potápějící se oceánskou deskou. Uvolňování vody z hydratovaných minerálů se nazývá „odvodnění“ a dochází k němu při specifických tlacích a teplotách každého minerálu, když deska klesá do větších hloubek. Voda uvolněná ze skály snižuje hladinu bod tání nadložní plášťové horniny, která pak prochází částečným roztavením a stoupá kvůli své lehčí hustotě vzhledem k okolní plášti horniny, a dočasně se shromažďuje u základny litosféra. Magma poté stoupá skrz kůra, zahrnující krustovou horninu bohatou na oxid křemičitý, což vede k finále přechodné složení. Když se magma přiblíží k hornímu povrchu, spojí se v a magmatická komora v kůře pod stratovulkánem.

Tam relativně nízký tlak umožňuje vodu a další těkavé látky (hlavně CO2, TAK2, Cl2a H2O) rozpuštěný v magmatu k úniku z roztoku, jak k tomu dochází, když láhev sodovka je otevřen a uvolňuje CO2. Jakmile se nahromadí kritické množství magmatu a plynu, zátka (ztuhlé zablokování) sopečný průduch je zlomený, což vede k náhlému explozivní erupce.[Citace je zapotřebí ]

Nebezpečí

Mount Etna na ostrově Sicílie, v jižní Itálii
Mount Fuji na Honšú (nahoře) a Mount Unzen na Kyushu (dole), dva z Japonsko stratovulkány.

v zaznamenaná historie Výbušné erupce sopek subdukční zóny (konvergentní hranice) představovaly největší nebezpečí pro civilizace.[6] Stratovulkány subdukční zóny, jako např Mount St. Helens, Mount Etna a Mount Pinatubo, obvykle vybuchují výbušnou silou: magma je příliš tuhé na to, aby umožňovalo snadný únik vulkanických plynů. V důsledku toho zůstávají obrovské vnitřní tlaky zachycených sopečných plynů a prolínají se v pastovitém magmatu. Po porušení větracího otvoru a otevření kráteru magma výbušně odplynilo. Magma a plyny vybuchují vysokou rychlostí a plnou silou.[6]

Od roku 1600 CE, téměř 300 000 lidí bylo zabito sopečnými erupcemi.[6] Většina úmrtí byla způsobena pyroklastické toky a lahars smrtící nebezpečí, která často doprovázejí výbušné erupce stratovulkánů v subdukční zóně. Pyroclastické toky jsou rychlé, lavinové, zametací, žhavé směsi žhavé sopečné drti, jemného popela, roztříštěné lávy a přehřátých plynů, které mohou cestovat rychlostí vyšší než 160 km / h (100 mph). Během erupce roku 1902 bylo pyroklastickými toky zabito asi 30 000 lidí Mount Pelée na ostrově Martinik v Karibiku.[6] V březnu až dubnu 1982 proběhly tři výbušné erupce El Chichón ve státě Chiapas v jihovýchodním Mexiku způsobila nejhorší sopečnou katastrofu v historii této země. Vesnice do 8 km (5 mi) od sopky byly zničeny pyroklastickými toky a zabily více než 2 000 lidí.[6]

Dva Desetiletí sopky které vypukly v roce 1991, poskytují příklady nebezpečí stratovulkánů. 15. června chrlila hora Pinatubo 40 km (25 mil) oblak popela do vzduchu a způsobila obrovské pyroklastické rázy a lahar povodně, které zpustošily velkou oblast kolem sopky. Pinatubo se sídlem v Centrální Luzon jen 90 km (56 mi) na západ-severozápad od Manila, byly spící 6 století před erupcí v roce 1991, která se řadí k jedné z největších erupcí ve 20. století.[6] Také v roce 1991, v Japonsku Sopka Unzen, který se nachází na ostrově Kjúšú asi 40 km východně od Nagasaki, se probudil ze svého 200letého spánku a vyrobil nový lávová kupole na svém summitu. Počínaje červnem opakované zhroucení této vybuchující kupole generovalo toky popela, které se přehnaly po svazích hory rychlostí až 200 km / h (120 mph). Unzen je jednou z více než 75 aktivních sopek v Japonsku; erupce v roce 1792 zabila více než 15 000 lidí - nejhorší sopečná katastrofa v historii národa.[6]

The erupce Vesuvu v 79 úplně zasypal nedaleká starodávná města Pompeje a Herculaneum se silnými usazeninami o pyroklastické rázy a lávové proudy. Přestože se počet obětí odhaduje na 13 000 až 26 000, přesný počet je stále nejasný. Vesuv je uznáván jako jedna z nejnebezpečnějších sopek kvůli své kapacitě silné výbušné erupce v kombinaci s vysokou hustotou obyvatelstva v okolí Metropolitní Neapol oblasti (celkem asi 3,6 milionu obyvatel).

Popel

Hlavní článek: Sopečný popel
Sněhová pokrývka Mount Pinatubo Vklady popela na parkovišti na Clark Air Base (15. června 1991)

Kromě možného ovlivnění podnebí představují sopečné mraky způsobené výbušnými erupcemi vážné nebezpečí pro bezpečnost letectví.[6] Například během erupce roku 1982 Galunggung v Jáva, Let British Airways 9 letěl do oblaku popela, trpěl dočasnou poruchou motoru a poškození konstrukce. Během posledních dvou desetiletí bylo více než 60 letadel, většinou komerčních dopravních letadel, poškozeno během letu sopečným popelem. Některá z těchto setkání vedla ke ztrátě výkonu všech motorů, což si vyžádalo nouzové přistání. Naštěstí k dnešnímu dni nedošlo k žádným nehodám kvůli proudovým letadlům letícím do sopečného popela.[6] Ashfalls jsou při vdechování hrozbou pro zdraví a jsou také hrozbou pro majetek s dostatečnou akumulací. Kumulace 30 cm (12 palců) je dostatečná k tomu, aby se většina budov zhroutila.[Citace je zapotřebí ] Husté mraky horkého sopečného popela, způsobené zhroucením eruptivní sloup nebo tím, že bude bočně vyloučen z částečného zhroucení vulkanické budovy nebo lávové kopule během explozivních erupcí, může generovat ničivé pyroklastické toky nebo rázy, které mohou smést vše, co jim stojí v cestě.

Láva

Hlavní článek: Láva
Mayon Volcano vytlačování lávových proudů během jeho erupce 29. prosince 2009

Lávové toky ze stratovulkánů obecně nepředstavují významnou hrozbu pro lidi a zvířata, protože vysoce viskózní láva se pohybuje dostatečně pomalu, aby každý mohl uprchnout z cesty toku. Lávové proudy jsou spíše hrozbou pro majetek. Ne všechny stratovulkány však propukají viskózní a lepkavou lávu. Nyiragongo je velmi nebezpečný, protože jeho magma má neobvykle nízký obsah oxidu křemičitého, takže je docela tekutý. Tekuté lávy jsou obvykle spojeny s tvorbou širokých štítových sopek, jako jsou havajské sopky, ale Nyiragongo má velmi strmé svahy, po kterých může láva proudit až 100 km / h (60 mph). Lávové proudy mohly roztavit led a ledovce, které se hromadily na kráteru sopky a horních svazích, a vytvářely tak masivní lahar proudí. Zřídka by obecně tekutá láva mohla také generovat mohutné lávové fontány, zatímco láva silnější viskozity může uvnitř průduchu tuhnout a vytvářet blok což může vést k vysoce výbušným erupcím.

Sopečné bomby

Hlavní článek: Sopečná bomba

Sopečné bomby jsou výbušné vyvřeliny od knih až po malá auta, která jsou během vrcholných erupčních fází výbušně vymrštěna ze stratovulkánů. Tyto „bomby“ mohou cestovat více než 20 km od sopky a představují riziko pro budovy a živé bytosti při střelbě vzduchem velmi vysokou rychlostí (stovky kilometrů za hodinu). Většina bomb sama při nárazu nevybuchne, nese spíše dostatečnou sílu, aby měla destruktivní účinky, jako kdyby explodovaly.

Lahar

Hlavní článek: Lahar

Lahars (od a Jávský termín pro vulkanické bahno) jsou směsi sopečného odpadu a vody. Lahary obvykle pocházejí ze dvou zdrojů: srážky nebo tání sněhu a ledu horkými vulkanickými prvky, jako je láva. V závislosti na poměru a teplotě vody k vulkanickému materiálu se laharové mohou pohybovat od hustých, mazlavých toků, které mají konzistenci vlhkého betonu, až po rychle tekoucí, polévkové povodně.[6] Když laharové zaplavují strmé strany stratovulkánů, mají sílu a rychlost vyrovnat nebo utopit vše, co jim stojí v cestě. Mraky horkého popela, lávové proudy a pyroklastické rázy se vyvrhly během 1985 erupce z Nevado del Ruiz v Kolumbie roztavený sníh a led na vrcholu 5 321 m (17 457 ft) vysoké andské sopky. Následující lahar zaplavil město Armero a blízké osady a zabily 25 000 lidí.[6]

Účinky na klima a atmosféru

Paluweh erupce při pohledu z vesmíru

Podle výše uvedených příkladů, zatímco erupce Unzen způsobily v historické minulosti úmrtí a značné lokální škody, dopad erupce Mount Pinatubo v červnu 1991 byl celosvětový. Celosvětově byly zaznamenány o něco nižší teploty než obvykle, s brilantními západy slunce a intenzivními východy slunce připisovanými částice; tato erupce vznášela částice vysoko do stratosféra. The aerosoly který se vytvořil z oxid siřičitý (TAK2), oxid uhličitý (CO.)2) a další plyny rozptýlené po celém světě. SO2 hmota v tomto mraku - asi 22 milionů tun - v kombinaci s vodou (vulkanického i atmosférického původu) vytvořila kapičky kyseliny sírové a blokovala část slunečního světla v dosažení troposféra a zem. Předpokládá se, že chlazení v některých oblastech dosahovalo až 0,5 ° C (0,9 ° F).[6] Erupce velikosti Mount Pinatubo má tendenci ovlivňovat počasí na několik let; materiál vstřikovaný do stratosféry postupně klesá do troposféra, kde je odplavena deštěm a srážkami z mraků.

K podobnému, ale mimořádně silnějšímu jevu došlo při kataklyzmatické erupci v dubnu 1815 Mount Tambora na Sumbawa ostrov v Indonésie. Erupce Mount Tambora je považována za nejsilnější erupci v zaznamenané historii. Jeho erupční mrak snížil globální teploty až o 3,5 ° C (6,3 ° F).[6] V roce následujícím po erupci zažila většina severní polokoule během léta prudce nižší teploty. V některých částech Evropy, Asie, Afriky a Severní Ameriky byl rok 1816 známý jako „Rok bez léta „, který způsobil značnou zemědělskou krizi a krátký, ale hořký hladomor, který způsobil řadu potíží na většině postižených kontinentů.

Seznam

Hlavní článek: Seznam stratovulkánů

Viz také

  • Cinder cone - Strmý kuželovitý kopec volných pyroklastických úlomků kolem sopečného otvoru
  • Horská formace - Geologické procesy, které jsou základem formování hor
  • Orogeny - Formování pohoří
  • Pyroclastický štít - Štítová sopka tvořená převážně pyroklastickými a vysoce výbušnými erupcemi

Reference

  1. ^ Tento článek zahrnujepublic domain materiál z Geologický průzkum Spojených států dokument: „Hlavní typy sopek“. Citováno 2009-01-19.
  2. ^ Carracedo, Juan Carlos; Troll, Valentin R., vyd. (2013). Sopka Teide: Geologie a erupce vysoce diferencovaného oceánského stratovulkánu. Aktivní sopky světa. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag. ISBN  978-3-642-25892-3.
  3. ^ „Sopečný pás Garibaldi: vulkanické pole jezera Garibaldi“. Katalog kanadských sopek. Geologická služba Kanady. 2009-04-01. Archivovány od originálu 26. června 2009. Citováno 2010-06-27.CS1 maint: unfit url (odkaz)
  4. ^ Barlow, Nadine (2008). Mars: úvod do jeho vnitřku, povrchu a atmosféry. Cambridge, Velká Británie: Cambridge University Press. ISBN  9780521852265.
  5. ^ Stewart, Emily M .; Head, James W. (1. srpna 2001). "Starověké marťanské sopky v oblasti Aeolis: Nové důkazy z údajů MOLA". Journal of Geophysical Research. 106 (E8): 17505. Bibcode:2001JGR ... 10617505S. doi:10.1029 / 2000JE001322.
  6. ^ A b C d E F G h i j k l m Tento článek zahrnujepublic domain materiál z Geologický průzkum Spojených států dokument: Kious, W. Jacquelyne; Tilling, Robert I. "Desková tektonika a lidé".