Vulkaan: teke, pursked ja tuntud näited (Mauna Loa, Olympus Mons)

Avasta vulkaanide teke, erinevad pursked ja kuulsad näited nagu Mauna Loa ja Olympus Mons — teaduslik, illustreeritud ülevaade vulkaanide saladustest.

Vulkaan on mägi või maakoore nõrk koht, kust maa all asuvast magmakambrist väljub või on minevikus väljunud laava (kuum, vedel kivim). Vulkaanid tekivad peamiselt siis, kui tektoonilised plaadid liiguvad

Kuidas vulkaan tekib

Maakoor on jaotunud umbes 17 suureks jäigaks tektooniliseks plaadiks, mis hõljuvad kuumemal ja pehmemal kihil Maa mantlis. Vulkaaniline tegevus on seotud sageli plaatide piiridega:

• Plaadid liiguvad lahku (divergents) — magma tõuseb üles ja tekitab uue ookeanipõhja või vulkaane riftides.
• Plaadid ühinevad (konvergents) — allanesva plaadi sulamise ja rõhu tõttu tekivad sageli plahvatuslikud mägedes paiknevad vulkaanid.
• Plaatide servadelt mööda libisemine vähendab tavaliselt vulkaanilist aktiivsust.

Vulkaane võivad põhjustada ka plaatidest eemal asuvad mantlipiirded, nii‑öelda „kuumad kohad“. Näiteks Hawaii tekkis, kui Vaikse ookeani plaadi liikumine ületas ühe sellise kuuma koha mantlis. Selle teooria kohaselt võib magma tekkida väga sügaval (saadetakse üles ~3000 km sügavuselt tuumamantli piirist).

Vulkaani ehitus

Vulkaan koosneb tavaliselt magmakambrist, tõuskanalistest ja pinnalsetest avadest. Enamiku vulkaanide tipus on vulkaaniline kraater või laiem kalder, kuhu võib pärast tugevat purset sisse vajuda. Aktiivse vulkaani kaudu väljuvad materjalid: laava, aur, gaasilised väävliühendid, tuhk ning purunenud kivimitükid.

Pursked ja nende liigid

Vulkaani purse võib olla kas aeglane ja voolav (effusive) või kiire ja plahvatuslik (explosive). Kui rõhk magmakambris kasvab piisavalt, vulkaan purskab. Mõned vulkaanipursked on nii tugevad, et lõhuvad vulkaani tipu ära ja tekib suur kraater või kalder. Pursekuju sõltub magmasoone viskoossusest ja gaasi sisaldusest:

• Madala viskoossusega basaltne magma tekitab kilbivulkaane ja laavavoolusid.
• Kõrgema viskoossusega magma (näiteks andesiit või rioliit) võib põhjustada plahvatuslikke purskeid, piroklastilisi laineid ja vulkaanilisi pomme.

Vulkaani liigid (lühidalt)

• Kilbivulkaan – laia aluse ja lohkuseta kallakutega (näiteks Hawaii vulkaanid).
• Stratovulkaan (komposiitvulkaan) – järsude külgedega ja vahelduvate laava- ning tuhapursetega (paljud mägedes paiknevad vulkaanid).
• Tuhamägi (cinder cone) – suhteliselt väike, tekkinud püramiidja pudrust tuhast ja pommidest.
• Kaldeerad – väga suured lohud, mis tekivad pärast massiivseid purskeid ja mäe sissevajumist.

Vulkaanilised materjalid

Vulkaanilisest tegevusest väljuvad mitmesugused aineliselt erinevad materjalid: laava, tuhapilved, piroklastilised vood (ignimbrite), pumice ehk poorne vulkaaniline kivi, tuhapilved, vulkaanilised pommid ja gaasid (nt väävliühendid, CO2).

Ohtud ja mõjud

• Laavavood – hävitavad rajatisi ja taimi, kuid liiguvad tavaliselt aeglaselt.
• Püroklastilised vood ja tuhapilved – väga kuumad ja kiirelt levivad, tõsine oht elule.
• Vulkaaniline tuhk – kahjustab hingamisteid, masinate tööd ja mõjutab õhuliiklust.
• Lahharid – vulkaanilise tuha ja vee segunemisel tekivad muda‑laavad, mis võivad kaugele liikuda.
• Gaasid – toksilised väävliühendid ja CO2 võivad põhjustada mürgistusi või surma.
• Globaalne mõju – suured pursked võivad paisata atmosfääri hulgaliselt tahma ja gaase, jahutades ajutiselt kliimat.

Vulkaani jälgimine ja ennustamine

Vulkanoloogid kasutavad eri meetodeid, et jälgida vulkaanilist aktiivsust ja hinnata purseohtu: seismomeetrid (maavärinate sageduse muutused), deformatsiooni mõõtmine (GPS, InSAR), gaasiaanalüüs, termilised pildid ja proovid (mägedest väljunud kivimite keemia). Need meetodid kokku aitavad anda hoiatusi ja vähendada inimkaotusi.

Tuntud näited

Maailma suurim vulkaan on Mauna Loa Hawaiil. Mauna Loa on osa viiest vulkaanist Hawaii "Suurel saarel". Viimati purskas see 1984. aastal. Viimase 170 aasta jooksul on ta pursanud 33 korda. Nagu kõik teisedki Hawaii vulkaanid, tekkis Mauna Loa Vaikse ookeani tektoonilise plaadi liikumise tagajärjel, mis liikus üle Hawaii kuuma punkti Maa mantlis. Mauna Loa on 4196 meetri kõrgune ja tegemist on kilbivulkaaniga. Sellel on väga suured laavavood: üks hiljutine purskejälg ulatus laavavoodena kuni 51 kilomeetri pikkustena. Mauna Loa maht ja pindala on ühed Maa suurimad ning kui mõõta kõrgust ookeani põhjast, ulatub tema kõrgus veelgi suuremale — see on üks Maa kõrgeimaid mägesid aluspinnast mõõdetuna.

Vulkaanilisus ei piirdu Maaga: vulkaane leidub ka teistel planeetidel. Üks tuntud näide on Olympus Mons Marsil. Olympus Mons on päikesesüsteemi suurim vulkaan ja mägi – selle kõrgus on ligikaudu 21 000 meetrit (sõltuvalt allikast) ja põhja‑ala ulatus on sadu kilomeetreid. Olympus Mons on kilbivulkaan, mille nõlvad on suhteliselt loivad; Marsi madalam gravitatsioon ja puuduv plaattektoonika võimaldasid vulkaanil kasvada väga suureks ilma, et pursked ja laavavood seda kiirelt pärastlizzaksid.

Kes uurib vulkaane

Vulkanoloogid on teadlased, kes uurivad vulkaane kasutades geoloogia, keemia, geograafia, mineralogia, füüsika ja vahel ka sotsioloogia meetodeid — sest vulkaaniline tegevus mõjutab ja seab ohtu inimesi ning kogukondi. Hea jälgimine ja teaduspõhine riskijuhtimine aitavad vähendada kahjusid ja päästa elusid.

Vulkaanide tüübid

Vulkaanidest väljuv laava ja püroklastiline materjal (tuhapilved, laava killud ja aur) võivad tekitada palju erinevaid pinnavormi. Vulkaanid on kahte põhilist liiki.

Kilpvulkaanid

Need vulkaanid on moodustatud vedelast madala ränidioksiidi sisaldusega mafilisest laavast.

Kilpvulkaanid on ehitatud pidevate pursete (ilma plahvatusteta) laavakihist. Kuna laava on nii vedel, levib see laiali, sageli suurel alal. Kilpvulkaanid ei kasva väga kõrgeks ja laavakihid levivad laiali, nii et vulkaani küljed on nõrgalt kaldu. Kilpvulkaanid võivad tekitada tohutuid basaltpindu, mis tavaliselt on jahutatuna laava.

Vulkaani alus suureneb järjestikuste pursete käigus, kus tahkestunud laava levib ja koguneb. Mõned maailma suurimad vulkaanid on kilbivulkaanid.

Kuigi nende küljed ei ole väga järsud, võivad kilpvulkaanid olla tohutud. Mauna Kea Hawaiil on suurim mägi Maal, kui seda mõõta selle põhjast merepõhjas.

Stratovulkaanid

Stratovulkaan, mida nimetatakse ka komposiitvulkaaniks, on kõrge kooniline vulkaan. See koosneb paljudest kõvastunud laava, tefra, paekivi ja vulkaanilise tuha kihtidest.

Erinevalt kilpvulkaanidest on stratovulkaanidel järsk profiil ja perioodilised pursked. Stratovulkaanidest voolav laava jahtub ja kõveneb enne kaugele levimist. See on kleepuv, st suure viskoossusega. Seda laava moodustav magma on sageli felsiline, kõrge kuni keskmise ränidioksiidisisaldusega ja vähem mafiline magma. Suured felsilised laavavoolud on haruldased, kuid nad on liikunud kuni 15 km kaugusele.

Kaks kuulsat stratovulkaani on Jaapani Fuji mägi ja Vesuuvi. Mõlemal on suured alused ja järsud küljed, mis lähevad tippu lähenedes üha järsemaks. Vesuuvi on kuulus selle poolest, et ta hävitas 79. aastal pKr Pompeji ja Herculaneumi, kus hukkus tuhandeid inimesi.

Caldera

Kaldera on vulkaanipurske tagajärjel toimunud maa kokkuvarisemisest tekkinud basseinilaadne moodustis. See juhtub pärast seda, kui suur stratovulkaan lõhub oma tipu ära. Kraatri põhi vajub seejärel alla, jättes kaldera sinna, kus varem oli vulkaani tipp. Krakatoa, mis on kõige paremini tuntud oma 1883. aasta katastroofilise purske tõttu, on praegu palju väiksem.

Fuji mägi, aktiivne stratovulkaan Jaapanis, mis viimati purskas 1707-08.


Tavurvur, aktiivne stratovulkaan Rabauli lähedal Paapua Uus-Guineas.

Kuidas tekivad vulkaanid

On kaks peamist protsessi.

Vulkaanid tekivad kahe tektoonilise plaadi kokkupuutel. Kui need kaks plaati kohtuvad, läheb üks neist (tavaliselt ookeaniline plaat) mandrilise plaadi alla. See on subduktsiooni protsess. Seejärel sulab see ja tekitab magma (magmakambri sees) ning rõhk tõuseb, kuni magma lõhkeb läbi maakoore.

Teine viis on see, kui tektooniline plaat liigub üle kuuma koha maakoores. Kuum koht töötab läbi maakoore, kuni see murdub läbi. Yellowstone'i pargi kaldera tekkis sellisel viisil; nii tekkisid ka Hawaii saared.

Vulkaani osad: 1. Suur magmakamber2 . Aluspõhjakivi3 . Torustik (toru) 4. Alus5 . Sill6 . Harutoru7 . Vulkaanist väljapaisatud tuhakihid8 . Külg 9. Vulkaanist   eraldunud laavakihid10 . Kurk11 . Parasiitkoonus12 . Laavavool13 . Vent14 . Kraater15 . Tuhapilv

Klassifikatsioon

Traditsiooniline viis vulkaanide klassifitseerimiseks või identifitseerimiseks on nende pursete muster. Neid vulkaane, mis võivad igal ajal uuesti välja purskuda, nimetatakse aktiivseteks. Neid, mis on praegu rahulikud, nimetatakse uinuvaks (inaktiivseks). Neid vulkaane, mis ei ole ajaloolisel ajal purskunud, nimetatakse kustunud vulkaanideks.

Aktiivne

Aktiivne vulkaan purskab praegu või on purskanud viimase 10 000 aasta jooksul. Aktiivse vulkaani näide on Mount St. Helens Ameerika Ühendriikides (USA).

Puhkeolekus (mitteaktiivne)

Uinuv vulkaan "magab", kuid võib tulevikus ärgata. Ameerika Ühendriikides asuvat Mount Rainier'i peetakse uinuvaks.

prantsuse keeles dormant tähendab en sommeil

Väljasurnud (surnud vulkaan)

Väljasurnud vulkaan ei ole viimase 10 000 aasta jooksul purskunud. Edinburghi loss Šotimaal asub kustunud vulkaani peal.

Edinburghi loss kustunud vulkaani kohal, umbes 1581

Küsimused ja vastused

K: Mis on vulkaan?

K: Kuidas tekivad vulkaanid?

K: Millised materjalid väljuvad aktiivsest vulkaanist?

K: Kus leidub vulkaane peale Maa?

K: Kes uurib vulkaane?

K: Milline on maailma suurim vulkaan?

K: Millal Mauna Loa viimati purskas?

Otsing