Activitatea vulcanilor sl a produselor lor

ACTIVITATEA VULCANILOR Sl A PRODUSELOR LOR

1 .ACTIVITATEA VULCANILOR

Aceasta activitate consta dintr-o succesiune de eruptii, de intensitatii diferite, separate prin intervale de repaus. Eruptia propriu-zisa consta din revarsari incandescente de lava. Ea este precedata de fenomene explozive cu emanatii de gaze, cutremure.

Exista si alte cazuri in care torentii vascosi de lava sunt insotiti de nori grosi de fum si cenusa, alteori de zgomote asurzitoare, datorita blocurilor solide aruncate la zeci de kilometri de crater. Eruptiile aduc la suprafata produse vulcanice care pot fi impartite in trei grupe mari: emanatii gazoase, curgeri lichide (lava) si produse solide.

EMANATIILE GAZOASE

Gazele sunt expulzate de vulcani nu numai in timpul eruptiilor, ci si o perioada indelungata dupa aceea. Aceste emanatii se clasifica in functie de temperatura si compozitia lor chimica: in fumarole (peste 200° C), solfatare (100-200° C) si mofete (sub 100° C).

a) Fumarolele - sunt emanatii gazoase fierbinti, care contin vapori de apa, iar in cantitati mai mari H₂, CI, S, N₂, O₂, C, CH₄. Sunt degajate atat in timpul activitatii, cat si dupa eruptia unui vulcan. Exemplu de vulcani: Demavend si Taftan, ambii din Iran. Exista si fumarole submarine; exemplu cele din golful Levante Cins. Vulcanon. in limba italiana fumare inseamna a fumega.

b) Solfatarele - sunt emanatii bogate in H₂S, din care, prin oxidare se depune sulf in cantitati exploatabile, asa cum se gasesc si in muntii Caliman. Numele lor provine de la vulcanul Solfatar din Italia, care inseamna mina de sulf.

c) Mofetele - sunt emanatii de gaze bogate in CO₂, N₂, H₂, CH₄, care pot continua vreme indelungata dupa incetarea activitatii vulcanice propriu-zise. in tara noastra emanatii mofetice se intalnesc in lantul vulcanic Caliman - Harghita (Covasna, Malnas, Tusnad), in depresiunea Domelor. Acestea sunt periculoase pentru toate vietuitoarele datorita dioxidului de carbon care este mai greu decat aerul si se aduna in zonele depresionare. Exemplu Valea Mortii din insula Java.

CURGERILE LICHIDE (LAVA)

fig. 1

Cel mai important element al unei eruptii este curgerea de lava. Lava inseamna suvoaie, curgere vascoasa. in momentul iesirii la suprafata, are temperaturi foarte ridicate (900-1350 °C) si sunt compuse mai ales din silicati. Ele se strang in crater si de acolo, cand acesta se umple, se revarsa pe margini, curgand pe pante. Alteori pot iesi si prin crapaturi, fisuri laterale sau pe conurile adventive. Viteza de scurgere ajunge la 5-7Km/ ora, acoperind intense suprafete in jur. in functie de cantitatea ridicata sau scazuta de dioxid de siliciu (Si02), lavele se impart in lave bazice si lave acide.

a)  Lavele bazice - sunt fluide deoarece contin un procent mic de dioxid de siliciu (Si0₂) si pierd usor gazele. Revarsarile lavelor bazice, datorita vitezei de scurgere pot forma adevarate campuri; marturie stau campurile de bazalte din America de Nord (380000Km² cu o grosime de pana la 1500 m).

b)  Lavele acide - sunt caracteristice vulcanilor cu eruptii explozive ( Etna, Vezuviu), fiind mai vascoase (mai bogate in dioxid de siliciu) curgand usor pe versanti, parcurgand 1 Km " cu o impingere si o rostogolire a unei gramezi de blocuri de multi metri inaltime'.

PRODUSE VULCANICE SOLIDE

in timpul eruptiilor cu crater exploziv sunt aruncate in aer bucati de lava, care se intaresc in atmosfera, bucati de roci din peretii cosului sau din conul vulcanic, precum si cenusa. Aceste materiale solide cazute pe Pamant constituie asa - numitele produse piroclastice ale activitatii vulcanice. in functie de marimea lor, produsele solide sunt in principal urmatoarele:

a)    Blocurile vulcanice - sunt bucati de lava intarite sau blocuri din rocile inconjuratoare, avand un volum care depaseste in mod obisnuit 1m³. Ejectarea acestor blocuri provoaca zgomote asurzitoare, ca in cazul detunatorilor eruptiei lui Cotopaxi (Ecuador), care au fost auzite la 350 km distanta.

b)    Bombele vulcanice - iau nastere prin racirea si consolidarea in atmosfera a bucatilor de lava, cu un diametru mai mare de 10 cm, aruncate de eruptie din cosul vulcanic.

c)    Lapilii - sunt bucati mici de lava consolidata avand diametrul de 0,2-10 cm.

d)    Nisipul vulcanic - constituie o aglomerare de granule vulcanice de dimensiuni intre 0,22 -2mm.

e)    Cenusa vulcanica - este un material foarte fin, rezultat mai ales daca au avut loc explozii repetate ale vulcanului, care au faramitat din nou materialul cazut in crater. in acest caz cenusa este purtata de vant la distante mari si in cantitati apreciabile.

NORII ARZATORI

Sunt mase imense de gaze aprinse (t > 700° C), amestecate cu cenusa vulcanica incandescenta, ce se formeaza in timpul eruptiei unui vulcan si se scurg fie prin craterul acestuia, fie, cel mai frecvent, prin fisurile laterale ale conului. Norii arzatori sunt caracteristici pentru vulcanii cu lava foarte vascoasa si se deplaseaza cu viteze de 18 pana la 540 Km pe ora.

CURGERILE NOROIOASE (LAHARI )

Sunt torenti de noroi, calzi sau reci, care se rostogolesc pe pantele vulcanilor, producand adesea mai multe dezastre decat raurile de lava. Viteza acestor curgeri poate ajunge la 100 Km pe ora. Apa care antreneaza aceste materiale este furnizata de ploi, zapada topita, lac de crater, lac sau rezervor aflate in apropierea vulcanului.

TSUNAMI

Aceste valuri marine sunt produse de cutremure si de exploziile vulcanice. Un tsunami nu depaseste in mod obisnuit 1m inaltime in largul oceanului, in vreme ce in apropierea tarmului poate atinge si peste 35m. Se propaga cu mare viteza, parcurgand distante enorme de la un capat la altul al oceanelor intr-un timp relativ scurt.

ACTIVITATEA POSTVULCANICA

AVALANSE FIERBINTI

Sunt cunoscute 3 tipuri de avalanse fierbinti:

.Tipul Mt. Pelee - in care avalansa este declansata de o explozie laterala. .Tipul Soufricre - produs de o explozie verticala care arunca o masa imensa de cenusa si gaze la mare inaltime. Acest material se pravale apoi pe pantele vulcanului distrugand totul in calea sa.

.Tipul Merapi - aceste avalanse declansate de explozie laterala, sunt in mod obisnuit mai mici decat cele de tip Pelee sau Soufricre. Aceste avalanse constau in faptul ca magma, incarcata cu vapori si gaze, avand o presiune mare, strapunge cosul vulcanic intr-o zona de minima rezistenta si tasneste afara ca din pusca.

Dupa incetarea eruptiei propriu-zise, manifestarile legate de activitatea vulcanica sunt continuate de o serie de procese care fac parte din asa-numitele fenomene postvulcanice. In principal acestea sunt izvoarele fierbinti si gheizerele.

a) Izvoarele fierbinti

fig.2

Izvoare foarte fierbinti din regiunile vulcanice aduc la suprafata mari cantitati de dioxid de siliciu (SiO dizolvat, pe care il depoziteaza la racire sub forma unor cruste. Uneori formeaza terase (lacul Rotomahana) in regiunea Toscana-ltalia sunt captati vapori? naturali de apa cu temperatura de 200° C fiind folositi la termocentrale ce produc 2 miliarde Kwh energie electrica. in acest scop au fost forate peste 100 de sonde, din care se obtin anual 26 milioane tone de abur. Izvoare termale se gasesc si in Cehia, Rusia a caror ape au o temperatura cuprinsa intre 30-80 C sau in S.U.A. In tara noastra se gasesc astfel de izvoare termale la Toplita, Tusnad etc. , dar temperaturile sunt mai putin ridicate.

b) Gheizerele

fig.3

Sunt izvoare termale arteziene si intermitente, situate intr-o regiune vulcanica a caror ape au, inainte de tasnire, temperatura de peste 100° C si care sunt azvarlite sub forma unei coloane de apa fierbinte pana la 40 m inaltime. Gheizerele erup la intervale de timp variate (de la cateva minute la ore si chiar zile), cu debite diferite (de la cativa decimetri cubi la sute de metri cubi la fiecare eruptie) si presiuni de la cateva atmosfere la zeci de atmosfere.

Exista patru regiuni vulcanice foarte bogate in gheizere: Islanda, Yellowstone (S.U.A.), regiunea Taupo din Insula de Nord a Noii Zeelande si Kamceatka (Rusia). in Islanda pot fi intalnite numeroase tipuri de gheizere, intre care unii, dupa eliminarea unor cantitati mici de apa, improasca cu un vuiet mare un jet de vapori. in perioadele de calm, ele se prezinta sub forma unui lac cu un diametru de 18 m si o adancime de 1,2 m. Geysir face parte din cele peste 100 de gheizere islandeze dintre care 30 sunt active. Islanda foloseste energia gheizerelor, producand peste 500 Kwh. Yellowstone are cel mai mare numar de gheizere (peste 300) din lume; unele au apa a carei temperatura ajunge pana la 96° C, iar altele arunca apa fierbinte pana la 60 m inaltime. Un martor ocular activitatea unui gheizer: " un nor usor de vapori se ridica deasupra apei lacului. La cateva minute dupa aceea, apa incepe sa se agite, aparand la suprafata ei bule mari de aer care, in cele din urma, dau impresia unei ape ce fierbe. Bule enorme se ridica la 1,5 -2 m inaltime, in acelasi timp cu norul de vapori care se inalta. Apoi, degajarile de vapori sporesc, ridicandu-se spre verticala si antrenand cu ei tasnituri de apa la vreo 10 m inaltime. Cat priveste coloana de vapori, ea se ridica la 10 - 20 m, urmand apoi directia vantului. Eruptia apei si a vaporilor dureaza in jur de 5 minute.