Rizikové endogenní pochody typy sopečnéčinnosti: hlubinný magmatismus = plutonismus povrchový magmatismus = vulkanismus Sopečnáčinnost Zemětřesení Magmatizmus (plutonizmus a vulkanizmus) Zdroje vulkanismu - astenosféra (rifty, subdukční zóny, příp. kolizní struktury) - vnější jádro (tzv. horké skvrny) Vulkanizmus Efuzivní Explozivní Forma výstupu je ovlivněna: - Chemizmem magmatu (lávy) - Obsahem plynné složky - Viskozitou (kyselá pastovitá), bazická ( silně tekutá, fluidní) Produktem efuzivníčinnosti jsou výlevná tělesa lávy ve formě lávových proudů a příkrovů. Produktem explozivníčinnosti jsou pyroklastika (bloky,bomby,lapilli, písek, prach a popel). Označují se ve zpevněné podobě jako tufy, resp. tefra. Explozivita narůstá s obsahem SiO 2 a plynů v magmatu. Vulkanismus lineární erupce vulkanické tabule centrální erupce sopky 1
Laki (Island) - lineární erupce Centrální vulkanismus efuzivníčinnost efuzivní sopky explozivníčinnost explozivní sopky smíšenáčinnost stratovulkány - výstup k ZP - sopouch = vertikálně orientovaná přívodní dráha - nálevkovité vyústění = kráter Efuzivníčinnost 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 vyvrženiny: alotigenní autigenní Explozivníčinnost Pyroklastický materiál: sopečné bomby (pumy) lapilly (do 5 cm) prach nejčetnější kaldera rozdílná propustnost lahary - Cotton (1952) - z Jávy - horké a studené Stratovulkány 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 km 3 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 700-800 O C, 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 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 Nevado del Ruiz stratovulkán (5389m) v Kolumbii, s vrcholem nad sněžnou čarou s ledovci oživení vulkanickéčinnosti 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.m 3 lávy lávové proudy 11 km dlouhé ostrov se zvětšil o 0,4 km 2, aktivita doprovázena seismickou činností a poklesy v kráteru, teplota lávy 1156 0 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 ztrácíčást 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 km 2 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