Gymnázium Dr. J. Pekaře Mladá Boleslav Zeměpis I. ročník SOPEČNÁ ČINNOST referát Jméno a příjmení: Jakub Vávra Jan Žďárský Třída: 5. O Datum: 4.4.2016
Sopečná činnost 1. Sopečná činnost a) Definice Jako sopečná činnost (vulkanismus) se označují všechny povrchové projevy magmatické aktivity jako například vlastní pronikání magmatu (horninová tavenina obsahují plyny a páry) na zemský povrch, kde se pak označuje jako láva, ale také různé exploze plynů a par. S vulkanickou činností jsou také spjaty výrony horkých par a plynů, prameny termálních voda vulkanickou činnost také často doprovázejí menší zemětřesní (způsobené pohyby magmatu. b) Způsoby Existují dva hlavní způsoby sopečné činnosti. Prvním je explozivní druh, kdy dochází k nahromaděný plynů, sopečného popela atd.. Uvnitř sopouchu a následným tlakem plynů dochází k výbuchu a rozmetání nahromaděného materiálu do velkých vzdáleností. Druhým typem je výlevný způsob, kdy láva volně vytéká ze sopky a dostává se do velkých vzdáleností od sopky. Většinou se vytváří takzvané lávové tabule, tyto tabule se dají přirovnat ke kalužím vody po dešti akorát s větší velikostí. c) Výskyt Hlavní vulkanickou zónou planety je pacifický "Kruh ohně" (Ring of Fire), které je vázán na okraje tichomořské desky a desky Nasca. Zde se nachází 2/3 všech činných sopek Země. Další významnou zónou je jižní okraj desky Euroasijské (středomořské a indonéské sopky). Vulkanismus se projevuje i podél středooceánských hřbetů a pevninských riftových zón (Východoafrický rift). Pokud se sopečná činnost vyskytuje uvnitř litosférických desek, je způsobena přítomností horkých skvrn (Havajské ostrovy) nebo je vázána na oblasti významných zlomů (Kanárské ostrovy). Podle výskytu také rozlišujeme dva druhy vulkanismu, a to hlubinný a povrchový vulkanismus. Obrázek 1. Hlubinný a povrchový vulkanismus II
2. Sopka d) Definice Sopka či také vulkán je porucha povrchu planety či měsíce, kudy se na povrch dostává směs roztavených hornin, tzv. magma, a sopečných plynů z magmatického rezervoáru umístěného hlouběji v tělese planety či měsíce. Samotný termín sopka je často používán pro označení tělesa tvaru hory, nicméně jsou známy i druhy sopek, které nevytváří kužel, ale naopak se s každou sopečnou erupcí zahlubuje hlouběji do kůry tělesa. Obrázek 2. Sopka e) Vznik Sopky vznikají výstupem magmatu na povrch, kde se magma označuje jako láva, a postupným hromaděním sopečného materiálu nad místem výstupu. K tomuto výstupu může docházet jak pod vodní hladinou, v atmosféře i mimo ní v závislosti na podmínkách panující na povrchu tělesa. Pokud sopka vzniká na mořském dně, kde průměrný tlak na Zemi dosahuje 40 MPa je tímto tlakem významně ovlivněna. Sopečné plyny nemohou snadno unikat z magmatu, takže nedochází k jeho fragmentaci. Na místo toho se objevují lávové výlevy v podobě polštářové lávy. f) Stratovulkán Stratovulkán (někdy taktéž označována jako navrstvená sopka) je označení pro kuželovitý typ sopky, která je tvořena velkým množstvím vrstev lávy a pyroklastických hornin (tefry, strusky a sopečného popela) různého chemického složení. Pro vznik tohoto druhu sopky je tak důležité střídání výlevné a explozivní fáze sopečné činnosti. Oproti štítovým sopkám, které mají pozvolna zvedající se svahy, pro kompozitní sopky je charakteristické, že mají velice příkré svahy dosahující v horních partiích sopky až ke 30. Dalším obvyklým znakem je střídání silných sopečných erupcí s obdobím klidové fáze. V některých případech se na vrcholku nachází sopečný kráter, tzv. sopečná kaldera, vzniklý jako výsledek propadu vrchu sopky. g) Explozivní sopka Explozivní erupce je bouřlivá, agresivní erupce. Její průběh je ovlivněn množstvím rozpuštěných plynů a vodních par v magmatu. Během výstupu z vulkanického komína na III
povrch se tyto plyny uvolňují a vytvářejí obrovský tlak. Pokud se k tomu přidá ucpané ústí sopečného kanálu, tlak se postupně zvětšuje, až dojde k proražení (podobný efekt jako otevření láhve šampaňského) a ničivé erupci doprovázené destrukcí stěn vulkánu a vymrštění obrovského množství (někdy až 1 mil. tun) lávy, prachu, popela a jiného pyroklastického materiálu do atmosféry (až do výše 20 km) v průběhu několika sekund. h) Výlevná sopka Výlevná sopka je druh sopky s velice pomalu ukloněnými svahy, které jsou tvořeny mnoha vrstvami vysoce mobilními a tedy viskózními lávami s malým obsahem podílu SiO2. Oproti stratovulkánům nebývají štítové sopky explozivního charakteru a jejich erupce se projevují výlevem značného množství lávy do okolí. Láva se v podstatě pouze vyvalí z trhliny a začne se rozšiřovat do okolí. Pohybující se láva ale může napáchat značné materiální škody. i) Strombolský typ Strombolská erupce (pojmenovaná podle sopky Stromboli) je relativně klidný typ sopečné erupce. Je charakteristická pravidelným vyvrhováním žhavých úlomků a sopečných pum menší velikosti do blízkého okolí, přičemž tyto vyvrženiny zpravidla stihnou vychladnout (resp. ne zcela vychladnout, ale přejít z rozžhaveného stavu, kdy svítí oranžovým jasem do chladnějších stavů, kdy mají tmavou barvu), než dopadnou na zem. Jejich dráha letu je poměrně krátká a je reprezentována balistickou křivkou, většinou se materiál vrší v okolí sopečného kráteru a vytvářejí tzv. struskový kužel. Celkový objem vyvrženin bývá malý. Láva vyprodukovaná erupcí strombolského typu je dost viskózní a často bývá zpěněná v důsledku úniku rozpuštěných sopečných plynů a par. j) Havajský typ Havajská erupce je relativně klidná vulkanická erupce, pojmenovaná podle erupcí sopek Havajského souostroví. Hlavními projevy takové erupce je klidný výlev řídkých láv, většinou čedičové složení, s nízkým obsahem rozpuštěných plynů a vysokou teplotou (nad 1 000 C). Při takových erupcích je také velmi nízký obsah emitovaného popela a prachu. Obrázek 3. Strombolský typ IV Obrázek 4. Havajský typ
Častými formami lávy po ztuhnutí jsou různé jazyky, laloky, nebo laminární proudy. Díky své nízké viskozitě je převažujícím vulkanickým tvarem štítová sopka. k) Peléský typ Peléská erupce (podle karibské sopky Pelée) je název pro specifický typ explozivní sopečné erupce. Její nejcharakterističtějším znakem je produkce žhavých mračen či lavin vulkanického popela a plynů, nazývaných pyroklastický proud. Také je s erupcí tohoto typu spojen růst vulkanického dómu v přívodním magmatickém kanálu, který má někdy podobu tzv. jehly. Jeho kolaps spouští pyroklastické proudy. Láva tohoto typu erupce je silně viskózní, ryolitově-andezitového složení. V Obrázek 5. Peléský typ současnosti nebývá brán jako samostatný typ erupce, ale je řazen k Plíniovskému typu. l) Pliniovský typ Pliniovský typ erupce je způsoben výbuchem plynů, které se nahromadily pod ucpaným kráterem. Exploze vytvoří kráterový komín, jímž jsou rozžhavený popel, lapily a pumy vystřelovány vysoko do vzduchu. Erupce bývají prudké a výbušné. Právě tímto způsobem vybuchla sopka Vesuv roku 79 n. l. Pod jejím popelem byla pohřbeno město Pompeje a město Herculaneum. Mezi oběťmi byl i římský přírodovědec Plinius Starší, po němž dostal tento typ sopečného výbuchu své jméno. Obrázek 6. Pliniovský typ 3. Magma m) Definice Magma je termín označující směs roztavených hornin a plynů, která se nachází pod povrchem Země a dalších terestrických těles. Vyjma roztavených hornin může magma obsahovat i krystaly různých minerálů, rozpuštěné plyny či bublinky. Magma je hlubinný ekvivalent lávy, tedy, jakmile se magma dostane na povrch tělesa, používá se pro jeho označení termín láva. Podle místa utuhnutí magmatu rozdělujeme vyvřelé horniny na hlubinné, výlevné V
a žilné. Magma může dosahovat různých teplot (na Zemi většinou mezi 650 1200 C). Vlivem rozdílu hustoty magmatu vůči okolnímu prostředí, stoupá magma k povrchu, jelikož má menší hustotu. Cestou prochází skrze kůru tělesa, kde často utváří magmatické krby, místa hromadění, ze kterých pak vystupuje na povrch skrze žíly. Při průniku na povrch dochází k sopečné činnosti mající často za následek vznik sopek. 4. Katastrofy Jelikož je sopečná činnost v některých případech velmi nebezpečná pro obyvatelstvo nejbližší, tak se už v historii stalo, že následky byly katastrofální. Nejvíce obětí bylo v Indonésii po výbuchu sopky Tambory roku 1815, kdy zemřelo na 92 000 lidí. Druhý největší počet obětí má na svědomí sopka Krakatoa, která roku 1883 usmrtila přes 35 000 lidí. 5. Ochrana a předpověď Pro účely předpovědi a ochrany se podobně jako u nebezpečí zemětřesení sestavují mapy vulkanického ohrožení. Při jejich sestavování se vychází především z historických Obrázek 7. Předpověď sopečné činnosti statistik erupcí daného sopky a z hodnocení minulých účinků. Do mapy se zakreslují oblasti, které mohou být postiženy jednotlivými vulkanickými činnostmi. Jedná se hlavně o zóny dopadu pyroklastického materiálu, možné trasy lávových proudů apod. Vlastní predikce sopečné erupce vychází z řady měření prováděných v blízkosti vulkánu, které se zaměřují na doprovodné známky života sopky. Pouze souhrnné poznatky získané z těchto analýz mohou odhalit ukazatele budoucí aktivity. 6. Yellowstone Pro většinu z nás je to pouze národní park v USA. Ale málo z nás ví, že je pod tou to přírodní krásou se schovává obří supervulkán, který možná v budoucnu zahubí celou lidskou populaci. Dříve už k výbuchům supervulkánů došlo, následky byly ohromné. Lidstvo ale takový výbuch ještě nezažilo. Vědci zjistil, že Yellowstone vybuchuje každých 600 000 let a jeho poslední výbuch byl právě před 600 000 lety. VI
7. Vulkanismus v ČR I na území naší republiky máme několik dokladů dávné minulé sopečné aktivity, která dozněla přibližně před 800 000 lety (KUKAL, Z., 1983, 161). Tehdy vyhasla sopka Obrázek 8. Mapa sopek v ČR Komorní hůrka v západních Čechách. Ve stejné oblasti se nacházejí i o trochu starší Železná hůrka a Příšovská homolka. Činnost všech těchto sopek je svázána s oživením podkrušnohorských zlomů. Na Moravě se nacházejí dvě sopky, které svým stářím spadají na hranici třetihor a čtvrtohor - Venušina sopka a Uhlířský vrch. Ještě starší jsou dvě sopečná pohoří ČR, Doupovské hory a České středohoří. V současnosti můžeme v Česku sledovat projevy posopečné aktivity. Jsou to minerální a termální prameny na Karlovarsku, které jsou i aktivně využívány pro lázeňství a cestovní ruch. Post-vulkanickým projevem jsou i bahenní sopky v přírodní rezervaci SOOS v západních Čechách. 8. Zdroje INTERNET: Vulkanismus. Wikipedie: otevřená encyklopedie. [online]. 11.3.2016 [cit. 2016-04-10]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/wiki/vulkanismus INTERNET: Sopka. Wikipedie: otevřená encyklopedie. [online]. 4.4.2016 [cit. 2016-04- 10]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/wiki/sopka INTERNET: Sopečná činnost. Přírodní katastrofy a environmentální hazardy. [online]. [cit. 2016-04-10]. Dostupné z: http://www.sci.muni.cz/~herber/volcano.htm INTERNET: Sopečná činnost. Litosféra. [online]. [cit. 2016-04-10]. Dostupné z: http://www.litosfera.chytrak.cz/5.html INTERNET: Pavel Bokr. Sopečná činnost. GeoWeb. [online]. 11.10.2014 [cit. 2016-04- 10]. Dostupné z: http://www.gweb.cz/clanky/clanek-60/ VII