Vulkanickáčinnost, produkty vulkanismu

Transkript

1 Vulkanickáčinnost, produkty vulkanismu Přednáška 3 RNDr. Aleš Vaněk, Ph.D. č. dveří: 234, FAPPZ vaneka@af.czu.cz 1

2 Vulkanická činnost - magmatická aktivita projevující se na zemském povrchu - kromě vlastních výlevů magmatu sem řadíme rovněž exploze plynů a par vstup sopečného popela a prachu do ovzduší vznik pyroklastických hornin - s vulkanismem jsou přímo spjaty výrony horkých plynů, par a prameny termálních vod 2

3 Vulkanická činnost Magmatický krb - prostor pod povrchem země vytvořený vystupujícím magmatem (velikost cca 1-10 km, hloubka 5-30 km) - hlubinný rezervoár ohniště v němž je magma shromažďováno - v případě, že magma pokračuje ve výstupu na povrch sopečná erupce - pohyby magmatu v magmatickém krbu vznik menších zemětřesení 3

4 Vulkanická činnost Typy vulkanismu (dle výstupu magmatu na povrch) - efuzivní výlevy láv - explozivní (výbušný) dochází navíc k vyvrhování pyroklastického materiálu (sopečný popel, pumy aj.) 4

5 Vulkanická činnost Typy vulkanismu (dle pozice výlevů) - subakvatické výlev tuhne pod vodou (např. Středoatlantský rift) - subglaciální pod ledovcem (např. Island) - terestrické na pevnině (např. Vesuv, Etna) 5

6 Vulkanická činnost Typy vulkanismu (dle výstupu magmatu) - lineární magma se dostává k povrchu podél hlubokých tektonických poruch (puklin) vznik tzv. štítových sopek - areální (plošný) charakteristický rozsáhlými lávovými příkrovy vznik protavením velkého množství lávy skrz nadloží magmatického tělesa (podobné štítovým sopkám, ale výrazně rozsáhlejší) - centrální nejvíce zastoupen, magma je k povrchu přiváděno sopouchem (pozn.: sopouch přívodní cesta (sopečný komín), kterou magma stoupá k povrchu) 6

7 Vulkanická činnost Typy vulkanických hornin (dle období vzniku) - neovulkanity mladé pokřídové (cca 65 mil. l.) dnes - paleovulkanity předkřídové 7

8 Typy vulkanických těles - nejvýraznější geologická tělesa vznikající vulkanickou činností sopky, lávové proudy a příkrovy, výtlačné kupy a vypreparované sopouchy - sopka (vulkán) místo, kde láva a sopečné plyny vystupují na zemský povrch - dle způsobu vzniku můžeme sopky rozdělit - výlevné (efuzivní) - výbušné (explozivní) - smíšené (stratovulkány) 8

9 Typy vulkanických těles Efuzivní sopky - tvořené dominantně lávovými výlevy, (např. Hawaii, Island) - vznik bez dramatických explozí - řadí se sem štítové sopky (tzv. Havajský typ) nízké ploché sopečné kužely s mírně ukloněnými svahy, ve vrcholové části mají kotlovitý kráter, tvořeny nízce viskózní lávou (např. bazalt) 9

10 Typy vulkanických těles Efuzivní sopky - v případě vysoké viskozity magmatu vznik tzv. výtlačných kup a jehel bochníkovitá nebo homolovitá tělesa, tvořena většinou kyselým až intermediálním magmatem ryolit, andezit - magma uniká ze sopečného jícnu a nadzvedává kůru již utuhlé lávy nové magma doplňováno zespodu 10

11 Typy vulkanických těles Explozivní sopky - tvořené sopečnými vyvrženinami (pyroklastiky) sopečný prach, písek, lapilli (sopečná struska a škvára), sopečné pumy nebo balvany - charakteristické postranními akumulacemi pyroklastik (vlivem explozí) nasypané sopečné kužely (až 100 m vysoké) - v případě nasycení sopečného prachu vodou vznik tzv. sopečných bahnotoků (kašovitá hmota/ až 100 km/h) - obrovská ničivá síla - př. sopka Fudžisan (Japonsko) 11

12 Typy vulkanických těles Explozivní sopky Fujisan, Japonsko 12

13 Typy vulkanických těles Smíšené sopky (stratovulkány) - nejčastější typ sopek na zemském povrchu - složené sopky tvořené lávou i pyroklastiky (např. Etna, Vesuv, Itálie) - období lávových výlevů jsou střídána s obdobími explozí 13

14 Typy vulkanických těles Smíšené sopky (stratovulkány) - pro stratovulkány typický vznik tzv. kalder - kaldera rozsáhlý kráter o Ø až X kilometrů - možný vznik kalder - kolapsem (propadnutím) centrální části sopky po vyprázdnění magmatického krbu vlastní vahou vulkánu - destrukcí vrcholu sopky při velké explozi - erozí způsobenou činností vody nebo ledovců - častá je však kombinace těchto tří pochodů 14

15 Typy vulkanických těles Smíšené sopky (stratovulkány) - kaldera Crater Lake Oregon, USA 15

16 Produkty vulkanické činnosti - mezi produkty vulkanismu patří láva, sopečná skla, pyroklastický materiál a produkty vulkanických exhalací - lávy (dle obsahu SiO 2 ) bazické, intermediální, kyselé - bazické (bazaltické) cca < 50 % SiO 2, málo viskózní, teplota ~ ºC - intermediální (andezitické) cca % SiO 2, vyšší viskozita, středně temperované - kyselé (ryolitické) ~70 % SiO 2, velice viskózní, nízká teplota ~ 800 ºC 16

17 Produkty vulkanické činnosti Lávy (podle typu utuhnutí) - balvanitá (AA láva) kyselá láva (vysoce viskózní), málo pohyblivá, špatně soudržná (např. Tenerife, Kanárské o.) 17

18 Produkty vulkanické činnosti Lávy (podle typu utuhnutí) - provazovitá (Pahoe-hoe) bazická láva (málo viskózní), velice rychle pohyblivá (až X0 km/h) (např. Island, Hawaii) 18

19 Produkty vulkanické činnosti Lávy (podle typu utuhnutí) - polštářová (Pillow láva) vzniká na kontaktu lávy s chladným vodním prostředím, typická sklovitá struktura na jejím povrchu + kulovitá odlučnost 19

20 Produkty vulkanické činnosti Pyroklastický materiál - dle velikosti sopečný prach, písek, pumy, balvany - nezpevněný pyroklastický materiál tefra - zpevněný (zpevněním tefry) tuf 20

21 Produkty vulkanické činnosti Sopečná skla - obsidián přírodní forma skla, vzniká velice rychlým ochlazením viskózní lávy, většinou ryolitové složení, tvoří převážně svrchníčásti lávových proudů - pemza příbuzná k obsidiánu, silně pórovitá, ryolitové až dacitové složení 21

22 Produkty vulkanické činnosti - k vulkanickým produktům patří rovněž výrony termálních vod, plynů a par - procesy spjaté se vznikem těchto produktů nejčastěji dozvuky vulkanické činnosti (postvulkanické jevy) 22

23 Produkty vulkanické činnosti Fumaroly - plynné výrony (např. CO 2, NH 4 Cl, NaCl, Fe 2 O 3, H 2 S) - kyselý až zásaditý charakter - teploty v rozmezí ºC - unikají z kráteru nebo z trhlin na povrchu lávových proudů 23

24 Produkty vulkanické činnosti Solfatáry - plynné výrony (převážně vodní pára, CO 2, SO 2, H 2 S) - teploty v rozmezí ºC - postvulkanický jev (dozvuk vulkanickéčinnosti) 24

25 Produkty vulkanické činnosti Moffety - tvořeny výrony suchého CO 2, v bažinatém prostředí bahenní sopky - teplota ~ 100 ºC - např. SOOS Mariánské Lázně, Údolí smrti (Kalifornie, USA) 25

26 Produkty vulkanické činnosti Hydrotermální výrony - ve formě termálních pramenů nebo gejzírů vývěr termální vody pod tlakem (stálé, periodické), např. Yellowstone (USA), Island - roztoky mohou být silně mineralizované srážení některých minerálů (např. CaCO 3, SiO 2, CaSO 4.2H 2 O) 26

27 Přehled vulkanických hornin Výlevné horniny s křemenem - křemenný porfyr - ryolit - struktura porfyrická, felsitická, sklovitá - textura fluidální (proudová), pórovitá 27

28 Přehled vulkanických hornin ryolit - rozmanité zbarvení, často šedobílý, narůžovělý až slabě fialový - vyrostlice tvoří křemen, živce (zejména K-živec a Na-plagioklasy) a biotit - běžná textura fluidální 28

29 Přehled vulkanických hornin křemenný porfyr - od ryolitu sekundární přeměny např. nazelenalý vlivem chloritu nebo červenohnědý až hnědý vlivem precipitace hematitu - typická výrazná porfyrická struktura 29

30 Přehled vulkanických hornin Výlevné horniny bez křemene - trachyt - andezit - bazalt (čedič) - struktura trachytická (dominantně lištovité krystaly živců), porfyrická, ofitická (jemnozrnná), sklovitá - textura všesměrná, fluidální (proudová), pórovitá 30

31 Přehled vulkanických hornin trachyt - tvořen dominantně živci (převažuje K-živec sanidin) - vyskytují se i plagioklasy oligoklas až andezín - z tmavých minerálů hojný biotit, amfibol nebo pyroxen - barva šedá až hnědošedá, struktura trachytická 31

32 Přehled vulkanických hornin andezit - jeden z nejrozšířenějších neovulkanitů na světě - složení zejména plagioklasy (oligoklas až andezín) - z tmavých minerálů amfibol, pyroxen, méně biotit - barva šedá až šedočerná, struktura porfyrická nebo ofitická 32

33 Přehled vulkanických hornin bazalt (čedič) - nejhojnější vulkanická hornina na Zemi - ze světlých minerálů zejména plagioklasy (labradorit a bytownit) - z tmavých minerálů zejména augit (pyroxen), někdy rovněž olivín - barva šedočerná, struktura ofitická 33

34 Přehled vulkanických hornin bazalt (prvohorní) tzv. melafyr - typická mandlovcovitá textura - temně hnědofialová barva, zelené povlaky sekundárního chloritu 34

35 Přehled vulkanických hornin fonolit (znělec) - složení podobné trachytu + obsahuje nefelín (foid) - charakteristické nazelenalé zbarvení přítomnost nefelínu - možná přítomnost dutin zeolity 35