Tvorba a struktura sopky

Sopečná erupce je fenomén, který jasně dokládá sílu přírody a lidské bezmocnosti. Sopky mohou být současně majestátní, smrtící, tajemné a zároveň velmi malebné a dokonce užitečné. Dnes budeme podrobně analyzovat tvorbu a strukturu sopky a seznámíme se s mnoha dalšími zajímavými fakty k tomuto tématu.

Co je sopka?

Sopka - geologická formace, která se vyskytuje v místě zlomeniny zemské kůry a rozptýlí řadu produktů: láva, popel, hořlavé plyny, úlomky skály. Když naše planeta právě začínala, byla téměř úplně pokryta sopkami. Nyní na Zemi je několik oblastí, ve kterých je soustředěna velká část sopky. Všechny jsou umístěny podél tektonicky aktivních oblastí a velké chyby.

Magma a desky

Jaká je hořlavá kapalina, která vybuchne ze sopky? Jedná se o směs roztavené horniny se sraženinami více žáruvzdorných hornin a plynových bublin. Chcete-li pochopit, odkud pochází láva, musíte si vzpomenout struktura zemské kůry. Sopky by měly být považovány za poslední spojení velkého systému.

Takže Země se skládá z mnoha různých vrstev, které jsou seskupeny do tří takzvaných mega-vrstev: jádro, plášť, kůra. Lidé žijí na vnějším povrchu kůry, její tloušťka se může pohybovat od 5 km pod oceány až po 70 km pod zemí. Zdá se, že jde o velmi pevnou tloušťku, ale pokud ji srovnáme s rozměry Země, kůra připomíná kůži na jablku.

Pod vnější kůrou je nejhustší mega-vrstva - plášť. Má vysokou teplotu, ale prakticky se neroztaví a nerozšíří, protože tlak uvnitř planety je velmi vysoký. Někdy se plášť ještě roztaví a vytváří magma, která prochází kůrou Země. V roce 1960 vědci vytvořili revoluční teorii, podle které tektonické desky pokrývají Zemi. Podle této teorie je litosféra pevným materiálem sestávajícím z kůry a horní vrstvy pláště, rozdělených do sedmi velkých a několika menších desek. Pomalu se pohybují po povrchu pláště, "rozmazané" astenosféře - měkké vrstvy. Co se stane na křižovatce desek, je hlavní příčinou uvolnění magmatu. Na místech, kde se desky setkávají, existuje několik možností pro jejich vzájemnou interakci.

Separace desek od sebe navzájem

Na místě, kde se obě desky rozkládají, vzniká hřeben. To se může objevit jak na zemi, tak i pod vodou. Výsledná mezera je vyplněna ložiskem asthenosféry. Vzhledem k tomu, že je zde nízký tlak, vzniká na stejné úrovni pevná plocha. Když je ochlazena, magma, která se zvedla, zmrzne a tvoří kůru.

Jeden talíř je pod jiným

Pokud při zasažení talířů jeden z nich šel pod druhým a ponořil se do pláště, vzniká na tomto místě obrovská dutina. To platí zpravidla dolní část oceánu. Když je pevná hrana desky zatlačena do pláště, ohřívá se a roztavuje se.

Kůra rozdrcená

K tomu dochází tehdy, když během dopadu tektonických desek nikdo z nich nenajde místo pod druhým. V důsledku této interakce desek se vytvářejí hory. Takový proces neznamená vulkanickou činnost. Časem se může rozvíjet horská oblast, která vznikla na křižovatce talířů, které se plazí k sobě, nepostradatelné pro lidi.

Sopka Formation

Většina sopky se utváří na místech, kde jedna tektonická deska ponořila pod druhou. Když se pevná hrana roztaví v magmatu, zvyšuje se její objem. Proto roztavená hornina s velkou silou má tendenci k vrcholu. Pokud tlak dosáhne dostatečné úrovně nebo horká směs objeví trhlinu v kůře, je uvolněna ven. Současně vystupující magma (nebo spíše již láva) tvoří kuželovitou strukturu sopky. Která sopka má strukturu a intenzita výbuchu závisí na složení magmatu a dalších faktorech.

Někdy magma vychází přímo uprostřed desky. Nadměrná aktivita magmatu v důsledku přehřátí. Plášťová látka postupně taví studnu a vytváří horkou skvrnu pod určitým terénem zemského povrchu. Čas od času se magma protíná kůrou a dochází k erupci. Samotná horká skvrna je pevná, což nelze říci o tektonických deskách. Proto se tisíciletí na takových místech utváří "řetězec mrtvých sopky". Podobně byly vytvořeny havajské sopky, jejichž věk podle výzkumníků dosahuje 70 milionů let. Nyní se podívejme na strukturu sopky. Fotografie nám v tom pomohou.

Co je sopka?

Jak vidíte na fotografii výše, struktura sopky je velmi jednoduchá. Hlavní součásti sopky jsou: ohniště, odvzdušnění a kráter. Zaměření je místo, kde se vytváří přebytek magmatu. Magma vzhůru spálí ve větru. Ústa je tedy kanál, který spojuje ohnisko a povrch země. Na cestě tvoří magma mrazu a při přiblížení k povrchu Země se zužuje. A nakonec je kráter deprese na povrchu sopky, která je tvarována jako miska. Průměr kráteru může dosáhnout několika kilometrů. Takže vnitřní struktura sopky je poněkud komplikovanější než vnější, ale na tom není nic zvláštního.

Síla erupce

V některých vulkánech magma vyzařuje tak pomalu, že je bezpečné jít na ně. Ale tam jsou také takové sopky, jejichž erupce během několika minut ničí vše v jeho cestě, v okruhu několika kilometrů. Závažnost erupce je způsobena složením magmatu a vnitřním tlakem plynů. Ve magmatě rozpouští velmi působivé množství plynu. Když tlak horniny začíná překračovat tlak par plynů, expanduje a vytváří bubliny, které se nazývají vezikuly. Snaží se osvobodit se ven a vyhodit skálu. Po erupci se část bublin ztuhne v magmatu, v důsledku čehož vzniká porézní hornina, ze které se vytváří pemza.

Povaha erupce závisí také na viskozitě magmatu. Jak je známo, viskozita je schopnost odolat průtoku. Je to opak tekutosti. Pokud má magma vysokou viskozitu, bude těžké, aby se z ní dostaly plynové bubliny a posunou nahoru větší množství kamene, což povede k silné erupci. Když je viskozita magma nízká, plyn se z ní rychle uvolní, takže láva není tak silně vysunutá. Viskozita magmatu typicky závisí na obsahu křemíku. Obsah plynu v magmatě také hraje důležitou roli. Čím větší je, tím silnější bude erupce. Množství plynu v magmatě závisí na skalách, které ho tvoří. Struktura sopky neovlivňuje ničivou sílu erupce.

Hlavní počet výbuchů se vyskytuje postupně. V každé fázi je stupeň jeho zničení. Pokud je viskozita magmatu a obsah plynů v ní malý, pak láva pomalu proudí podél země s minimálním počtem výbuchů. Toky obchodů mohou poškodit místní povahu a infrastrukturu, ale kvůli nízké rychlosti nejsou pro lidi nebezpečné. V opačném případě sopka intenzivně vysune magmu do vzduchu. Erupční kolona se obvykle skládá z hořlavého plynu, pevného vulkanického materiálu a popela. V tomto případě se láva pohybuje rychle a zničí vše, co je v jeho cestě. A nad sopkou vzniká oblak, jehož průměr může dosáhnout stovek kilometrů. To jsou důsledky, které mohou způsobit sopky.

Druhy, struktura kaldery a obchody

Slyšení o erupci sopky, člověk okamžitě představuje kuželovitou horu, z jejíž vrcholu proudí oranžová láva. Jedná se o klasickou schéma struktury sopky. Ve skutečnosti však taková věc jako sopka popisuje mnohem širší rozsah geologických jevů. Proto se v podstatě může sopka nazývat jakýmkoli místem na Zemi, kde jsou určité kameny vysouvány z vnitřní strany planety na vnější stranu.

Struktura vulkánu, popsaná výše, je nejčastější, ale ne jediný. K dispozici jsou také kaldery a obchody.

Kaldera se od kráteru liší v jeho obrovské velikosti (průměr může dosahovat několika desítek kilometrů). Sopečné kaldery vznikají ze dvou důvodů: výbušné vulkanické erupce, zhroucení skal v dutině, uvolněné z magmatu.

Calderas zhroucení se vyskytuje v místech, kde došlo k mohutné erupci lávy, díky níž byla magma komora zcela uvolněna. Skořápka, která se tvořila nad touto prázdnotou, se s časem zhroutí a objeví se obrovský kráter, uvnitř kterého se pravděpodobně vytvoří nová sopka. Jedním z nejznámějších kalderů je kolaps Caldera v Oregonu. Vznikla před 7700 lety. Jeho šířka je asi 8 km. Po čase se kaldera naplnila rozmrazenými a dešťovými vodami a vytvořila malebné jezero.

Výbušné kaldery jsou tvořeny trochu jiným způsobem. Velká magma komora se zvedá k povrchu, nemůže unikat kvůli husté kůře. Magma je stlačena a když kvůli poklesu tlaku v "nádrži" plyny expandují, dojde k obrovské explozi, která vede ke vzniku velké dutiny v Zemi.

Pokud jde o lavici, vytvářejí se, pokud není dostatek tlaku na zlomení skal na zemi. Výsledkem je, že v horní části sopky vzniká boule, což se může časem zvyšovat. Tak zajímavá může být struktura sopky. Obrázky některých calderas vypadají spíš jako oáza, spíše než jako místo, kde se někdy objevila erupce - ničivý proces pro všechny živé věci.

Kolik sopky na zemi?

Již známe strukturu sopky, teď mluvíme o současné situaci se sopkami. Na naší planetě je více než 500 aktivních sopky. Někde se mnozí považují za spící. Velké množství vulkánů je považováno za mrtvé. Toto oddělení se považuje za vysoce subjektivní. Kritériem pro určení činnosti sopky je datum poslední erupce. To je věřil, že jestliže poslední erupce nastala v historickém období (čas, kdy lidé zaznamenávají události), pak sopka je aktivní. Pokud se to stalo mimo historické období, ale před 10 000 lety, potom se sopka považuje za spící. A nakonec ty sopky, které nevybuchly za posledních 10 000 let, se nazývají vyhynuté.

Z 500 aktivních 10 soprů vypukne denně. Tyto erupce obvykle nejsou dostatečně velké, aby ohrozily lidský život. Objevují se však velké erupce. Během posledních dvou století bylo 19 takových. Zaniklo více než 1000 lidí.

Použití sopky

To se stěží uvěří, ale takový hrozný jev jako sopka může být užitečný. Sopečné produkty se díky svým jedinečným vlastnostem používají v mnoha oblastech lidské činnosti.

Nejstarší využití vulkanické horniny je konstrukce. Slavná francouzská katedrála Clermont-Ferrand je kompletně postavena z temné lávy. Čedič, který je součástí erupčního materiálu, se často používá v dláždění. Malé částice lávy se používají při výrobě betonu a při filtraci vody. Pumpa slouží jako vynikající zvukový izolátor. Její částice jsou také součástí papírenské gumy a některých typů zubní pasty.

Sopky vypouští hodně cenných kovů pro průmysl: měď, železo, zinek. Síra shromážděná ze sopečných produktů se používá k výrobě zápalek, barviv a hnojiv. Teplá voda, získaná přirozeně nebo uměle z gejzírů, na speciálních geotermálních stanicích zajišťuje elektřinu. Diamanty, zlato, opál, ametyst a topaz se často vyskytují v sopcích.

Při průchodu sopečnou horninou je voda nasycena sírou, oxidem uhličitým a oxidem křemičitým, které pomáhají při astmatu a onemocněním dýchacích cest. V termálních stanicích pacienti nejenom pijí léčivou vodu, ale také se koupají v samostatných pramenech, odvádějí bahenní lázně a podrobí se dalšímu ošetření.

Závěr

Dnes jsme diskutovali o takové fascinující otázce, jako je formace a struktura sopky. Shrneme-li výše uvedené, lze říci, že sopky vznikají z pohybu tektonických desek a jsou emise magmatu, což je zase roztavený plášť. Proto, s ohledem na sopky, je užitečné si vzpomenout strukturu Země. Sopky se skládají z krbu, větracího otvoru a kráteru. Mohou přinést destruktivní akce a výhody pro různé oblasti průmyslu.