typy sopečné činnosti: • hlubinný magmatismus = plutonismus • povrchový magmatismus = vulkanismus
Rizikové endogenní pochody Sopečná činnost Zemětřesení
Magmatizmus (plutonizmus a vulkanizmus)
Vulkanizmus • Efuzivní • Explozivní Forma výstupu je ovlivněna: - Chemizmem magmatu (lávy) - Obsahem plynné složky - Viskozitou (kyselá pastovitá), bazická ( silně tekutá, fluidní) Produktem efuzivní činnosti jsou výlevná tělesa lávy ve formě lávových proudů a příkrovů. Produktem explozivní činnosti jsou pyroklastika (bloky,bomby,lapilli, písek, prach a popel). Označují se ve zpevněné podobě jako tufy, resp. tefra. Explozivita narůstá s obsahem SiO2 a plynů v magmatu.
Zdroje vulkanismu - astenosféra (rifty, subdukční zóny, příp. kolizní struktury) - vnější jádro (tzv. horké skvrny)
Vulkanismus • lineární erupce → vulkanické tabule • centrální erupce → sopky
1
Laki (Island) - lineární erupce
Centrální vulkanismus • • • -
efuzivní činnost → efuzivní sopky explozivní činnost → explozivní sopky smíšená činnost → stratovulkány výstup k ZP - sopouch = vertikálně orientovaná přívodní dráha - nálevkovité vyústění = kráter
Efuzivní činnost • podle činnosti lze sopky rozdělit na: aktivní vyhaslé • podle počtu erupcí: monogenetické (vzniklé jedním výbuchem) polygenetické (vzniklé více výbuchy)
• lávové sopky • štítové sopky • parazitické krátery
zvětrávající láva lávový tunel
Explozivní činnost vyvrženiny: • alotigenní • autigenní
Stratovulkány • • • •
Pyroklastický materiál: sopečné bomby (pumy)
nejčetnější kaldera rozdílná propustnost lahary - Cotton (1952) - z Jávy - horké a studené
lapilly (do 5 cm) prach
2
Schéma stratovulkánu
Kaldera
Krátery – riziko úniku plynů
Kaldera Voatepeque
Jezero Nyos (Kamerun) • kráterové jezero vyhaslé sopky • 21. 8. 1986: únik množství CO a CO2 do atmosféry (odhad 600 tis. t) • špatně větratelná sníženina • zahynulo 1 700 lidí + 3 500 hospodářských zvířat • rychlost 100 km/h • okruh 25 km – vše zahynulo • 20 tisíc osob zdravotně postiženo Jezero Nyos (Kamerun)
mrak CO2
Další jezero: Monoun (Kamerun)
• Jezera Monoun a Nyos – potenciální riziko pro region • obě jezera ještě obsahují obrovské množství oxidu uhličitého (10 mil. m3 a 300 mil. m3) • 2001 – pokus o degazaci jezera pomocí elektronického čerpadla, které by simulovalo erupci
Historicky významné projevy vulkanismu • • • • • • • •
Santorin (Thera) Vesuv (Itálie) Tambora (Indonésie) Krakatau (Indonésie) Mont Peleé (Martinik) Etna (Itálie) Sv. Helena (USA) Nevado del Ruiz (Kolumbie)
3
Santorin (Thera)(Řecko)
Santorin (Thera) • stratovulkán se zaplavenou kalderou v Egejském moři • při výbuchu před 1500 lety př. n. l byl patrně příčinou zániku minojské civilizace (? zánik bájné Atlantidy) • poslední aktivity v r. 1950 • vytvořil se lávový dóm a lávové proudy
Pompeje a Vesuv (Itálie)
Vesuv (Monte Vesuvio ) • stratovulkán složený z rozsáhlé kaldery (Monte Somma) + kužele Vesuvu • zdánlivě vyhaslý vulkán, který obnovil mohutným výbuchem svou aktivitu v r. 79 n. l. • velké množství popele a sopečného prachu zničilo město Pompeje, Stabiae a Herculaneum • svědectví očitého svědka Plinia st. obsahují dopisy psané jeho synovcem historiku Tacitovi • od katastrofy evidováno asi 50 vulkanických aktivit, poslední velká v roce 1944 • činnost bývá zahajována explozí po níž následují lávové proudy (klasický stratovulkán)
4
Tambora (Indonésie)
Tambora • stratovulkán s vrcholovou kalderou • ohromný výbuch v roce 1815 byl doprovázen kolapsem kaldery • vyvrženo 40 km3 prachu, popela a úlomků hornin, zahynulo 10 000 lidí • výbuch měl vliv na klima následujícího roku, který byl v Evropě a Severní Americe charakterizován současníky jako rok „bez léta“
Krakatau (Indonésie)
Krakatau • stratovulkán tvoří ostrov s kalderou mezi v Jávou a Sumatrou • mohutný sopečný výbuch v roce 1883 byl akusticky evidován až do vzdálenosti 4 000km • erupce vyvrhla 18 km 3 prachu a popela a vznikla 6 km široká kaldera • výbuch vyvolal 30 m vysokou vlnu tsunami a zahynulo 36 000 lidí, vlivem sopečného popela v ovzduší klesl příkon sluneční energie na zemský povrch o 10% • poslední aktivita v roce 1988
Mont Peleé (Martinique) Mont Pelleé • stratovulkán v Karibském moři s produkcí žhavých plyno-prachových lavin 700-800OC, pohybujících se rychlostí až 160 km/hod • mohutná exploze v r. 1902 při níž bylo zničeno město Saint Pierrre a během několika minut zahynulo 28 000 lidí, od té doby pozorovány 3 explozivní výbuchy, poslední v r. 1932 • zajímavostí je vytlačená lávová jehla silně viskózní lávy v r. 1903, která dosáhla výšky 375m
5
Etna (Itálie)
Etna • vulkán na přechodu mezi štítovou sopkou a stratovulkánem • první projevy již před 1500 n.l., evidováno celkem přes 150 aktivit • typické střídání malých a silnějších erupcí
Mount St. Helens
Nevado del Ruiz
• výbuch sopky v r. 1980 uvolnil energii odpovídající 400 megatunám nukleárního výbuchu v průběhu 9 hod, vrchol snížen o 400 m, vytvořila se široká kaldera • výbuch předcházel seismický otřes intenzity 5, který vznikl přetlakem magmatu • aktivita začala výronem sloupce páry, který rozmetal vrchol a uvolnil cestu plvno-prachovým exhalacím a později i výronu lávových proudů • stratovulkán dále produkoval plyno-prachové mraky, úlomkovité žhavé laviny • Lahary • uvnitř kaldery se vytvořil lávový dóm
• stratovulkán (5389m) v Kolumbii, s vrcholem nad sněžnou čarou s ledovci • oživení vulkanické činnosti i menšího rozsahu, spojené se slabšími zemětřesnými pohyby vyvolávají vznik laharů (bahnotoků) • v r. 1985 byl zčásti rozpuštěn vrcholový ledovec a následný lahar způsobil v údolí 25 tis. obětí • silně explozivní, proudy žhavých pyroklastik a vulkanických úlomkovitých lavin, lahary
Havajské ostrovy • ostrov tvořený 5 vulkány, produkt vulkanizmu horké skvrny • v současnosti: aktivní Kilauea (v. část ostrova) • 1983-1988: vystoupilo cca 850 mil.m3 lávy • lávové proudy 11 km dlouhé • ostrov se zvětšil o 0,4 km2, • aktivita doprovázena seismickou činností a poklesy v kráteru, teplota lávy 11560 C • vývoj vulkanické aktivity proběhl v 50 dílčích událostech,vývoj vulkanizmu byl monitorován Havajskou vulkanologickou observatoří, založenou v roce 1912
Rizikové jevy (hazardy) Primární - souvisejí přímo se sopečnou erupcí, jsou iniciována výlevy lávy a vyvrhováním pyroklastického materiálu • lávové proudy • výbuchy spojené se spádem tefry • žhavá mračna • exhalace plynných látek • sopečná zemětřesení Sekundární - jsou generovány nepřímo v důsledku vulkanické aktivity • deformace povrchu (zdvih nebo pokles související s pohybem magmatu v nitru sopky), ukládání vrstev pyroklastik, které mohou způsobit nestabilitu svahů vulkánu, • sesuvy svahového materiálu (především nánosů tefry), • Lahary • tsunami • povodně (např. v důsledku tání ledovců -tento proces bývá označován islandským termínem jäkulhlaups)
6
Lávové proudy • láva tekoucí z nitra vulkánu ničí díky své teplotě vše, co jí stojí v cestě • malá rychlost proudů → nejsou zpravidla žádné oběti na životech • na evakuaci obyvatel je dostatek času a většině proudů lze lehce uniknout i pěšky • Riziko: pouze pokud lidé uvíznou mezi více proudy bez otevřené únikové cesty • Hazard: představuje tekoucí láva pro samotnou krajinu → ničení vegetace, zemědělské půdy i lidských sídel → požáry vzniklé v důsledku vysoké teploty sopečné hmoty → láva může dále kontaminovat zdroje podzemních vod či způsobovat otravy v souvislosti s uvolňováním toxických plynů
Ochrana před lávovými proudy: • evakuace • bombardování lávových proudů - bombardován je přímo proud taveniny → porušení kompaktnosti a láva se rozprostře na větší ploše → ztrácí část své ničivé schopnosti • Bombardování kráteru sopky → nedojde k hromadění magmatu uvnitř kráteru a láva tak vytéká postupně v malém množství a tuhne v nejbližším okolí vulkánu • stavba umělých bariér a koryt - metoda byla použita na Sicílii při erupci Etny již roku 1669. !!! Stavby musí být z materiálu, který odolá vysokým teplotám a upravená trasa pohybu taveniny musí vést do oblastí, kde nehrozí žádná rizika • umělé urychlené ochlazování povrchu lávy - poprvé použit na Islandu v 70. letech 20. století. Účinné, ale: technicky i finančně náročné
Výbuchy spojené se spádem tefry • Při explozi vulkánu Tambora (1815) - bylo vyvrženo až 100 km2 pyroklastik, které v následujícím roce v důsledku zastínění a oslabení slunečního záření snížily globální teplotu o 0,3°C Žhavá sopečná mračna • jsou tvořena směsí horkých plynů a pyrklastického materiálu • dosahují teplot až 1000°C (většinou 200 - 700°C) a rychlostí až kolem 100 km/h • mohou vznikat při erupci sopky, ale i samovolně např. kolapsem materiálu tvořící kráter vulkánu • Jedinou efektivní obranou proti žhavým mračnům je včasná evakuace
7
