Sopečná činnost a sopky

       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 vod a vulkanickou činnost také často doprovázejí menší zemětřesní (způsobené pohyby magmatu).

       Magma vzniká tavením svrchního pláště nebo hornin spodní části zemské kůry za vysokých teplot (650 - 1200°C). Protože teplo potřebné k natavení hornin a vzniku magmatu je k dispozici jen lokálně (stejně jako další podmínky umožňující tavení hornin jako například přítomnost vody), vzniká magma jen v určitých oblastech jako jsou styky jednotlivých litosférických desek nebo hluboké poruchy v zemské kůře (ty umožňují vedení tepla ze zemského pláště). Takto vzniklé magma stoupá vzhůru (díky nižší hustotě) a může se dostat až na povrch a v tom případě dochází k projevům vulkanické činnosti. Také se ale může stát, že veškeré magma utuhne již cestou vzhůru v zemské kůře a tak vznikají magmatická tělesa a nedochází k vulkanické činnosti. Příčiny sopečných projevů na zemském povrchu jsou tedy skryty hluboko v zemském tělese (desítky až první stovky kilometrů).

       Sopečná činnost probíhala na Zemi ve všech obdobích její minulosti a probíhá dodnes. Na Zemi vznikají vulkanické horniny i dnes tuhnutím láv (jako láva se označuje magma vylité na zemský povrch), ale také najdeme horniny sopečného původu z období prekambria. Dnes můžeme na zemském povrchu pozorovat i morfologické projevy vulkanické činnosti (např. sopečné kužele), ale čím více se ponoříme do minulosti tím méně informací o samotných projevech vulkanické činnosti máme a někdy dokonce víme jen to, že nějaká sopka vůbec existovala (díky výskytu utuhlých láv nebo usazených sopečných vyvrženin (jako např. sopečný popel) v sedimentech (usazených horninách).

       K výlevům dochází (a v minulosti docházelo) jak na souši tak i v mořích a oceánech. V případě výlevů lávy pod vodní hladinou (tzv. subakvatické výlevy) dochází k velmi rychlému chladnutí a vznikají tzv. polštářové lávy. Někdy nastane i případ, že podmořská sopka vyroste do takové výšky, že se dostane až nad hladinu - jako například Havajské ostrovy (ty vznikají nad horkou skvrnou v plášti, kde dochází k tavení magmatu, které stoupá skrze oceánskou zemskou kůru až na dno oceánu, ale zároveň se oceánská deska posouvá a tak vzniká řada vulkanických ostrovů).
Polštářové lávy na svahu Havajských ostrovů.

       Místo kde proniká magma a vulkanické plyny na povrch (nebo kde se tak stalo v minulosti) se označuje jako sopka - vulkán. Jak jsem již naznačil sopky vznikají jak ve vodním tak i suchozemském prostředí. Většina lidí si pod sopkou představí sopečný kužel, ale existují různé typy a tvary sopek. Většina sopek však vytváří kopec nebo alespoň mírný pahorek tvořený utuhlou lávou nebo sopečnými vyvrženinami (tzv. pyroklastiky). Ideální sopka se skládá z magmatického krbu, ze kterého vzhůru pokračuje sopouch (poměrně úzká přívodní dráha), která je zakončena kráterem (nebo-li sopečným jícnem), který je na vrcholu sopečného kužele. Sopečná erupce je vyvolána tlakem plynů uvolněných z magmatu a nastává v případě, kdy tlak plynů vyvolává takové napětí, že dojde k násilnému proražení poslední překážky dělící magma od zemského povrchu. Při počátku erupce nejprve unikají plynné látky a teprve poté dojde k samotným výlevům láv.
Idealizovaný řez sopkou.

       Sopky kromě magmatu a plynů vyvrhují i pevné látky - nesoudržné sopečné vyvrženiny tzv. pyroklastika a to zejména ještě před výlevy samotných láv, kdy dochází k erupcím par a plynů, při nichž se do atmosféry dostává velké množství pyroklastického materiálu. Jedná se například o sopečné balvany, které dolétávají až stovky metrů od kráteru, sopečné bomby (pumy) decimetrových rozměrů se sklovitou vrstvou na povrchu, sopečný písek - tzv. lapili o velikosti milimetrů až centimetrů a sopečný popel, který dolétne až do vzdálenosti stovek kilometrů od kráteru. Nezpevněné pyroklastické horniny se souhrnně nazývají jako tefra nebo tufy a pokud se smíchají s jiným usazeným materiálem nesopečného původu jsou označovány jako tufity.

       Sopky můžeme rozdělit podle charakteru erupce na explozivní (výbušné) a efuzivní (výlevné). Explozivní sopky jsou způsobeny erupcí plynů. Mívají jen nízké valy z pyroklastik kolem nálevkovitě rozšířeného výbuchového hrdla. Tyto deprese bývají po ukončení aktivní činnosti často zality vodou a označují se jako maary. Efuzivní sopky jsou charakteristické výlevy láv. Také lze dělit sopky podle materiálu na sopky tufové (tvořené nesouvislými sopečnými vyvrženinami), lávové (tvořené lávovými výlevy) a smíšené - stratovulkány (tvořené střídáním lávových výlevů a nahromaděným pyroklastickým materiálem). Podle činnosti lze sopky rozdělit na aktivní a vyhaslé a podle počtu erupcí na monogenetické (vzniklé jedním výbuchem) a polygenetické (vzniklé více výbuchy). Dále lze sopečné erupce rozdělit na centrální (středové), lineární (čárové) a areální (plošné). Centrální erupce jsou zastoupeny nejvíce a jsou to sopky u nichž je magma přiváděno k povrchu sopouchem. Lineární erupce vznikají v případě, že se magma dostává k povrchu po hlubokých puklinách a podobných tektonických strukturách a láva se pak klidně vylévá na povrch, kde vytváří lávové příkrovy (tabulové sopky). Erupce areální vznikají, když se nějaké magmatické těleso dostane do blízkosti povrchu a dojde k protavení nadložních hornin tak, že se magma v tekutém stavu dostane až na zemský povrch. Když taková tělesa posléze utuhnou mají na povrchu charakter výlevných hornin, ale do hloubky se mění v horniny hlubinného charakteru. V současné době není nikde na Zemi aktivní žádná areální erupce.

       U centrálních erupcí můžeme rozlišit čtyři typy sopek:

• Havajský typ (štítová sopka) - jedná se více méně ploché sopky o velkém průměru budované vysoce tekutými bazaltovými lávami. Sopečné erupce nejsou hojné a také vzniká málo pyroklastik.
  
  
  
  
• Strombolský typ (stratovulkán) - sopka se sopečným kuželem, který je tvořen střídáním lávových proudů a vrstev nahromaděného pyroklastického materiálu.
  
  
  
  
• Vulkánský typ - produkovány jsou méně tekuté lávy, které jsou neustále rozrušovány výbuchy plynů, a jejich kužely se tedy skládají více méně z pyroklastik.
  
  
  
  
• Peléský (katmajský) typ - z kráteru je vytlačována velmi tuhá láva v podobě žhavé jehly a většinou také vznikají žhavá mračna sopečného popela, která se valí dolů po svahu sopky.
  
  
  
  

       Také se stává, že po velkém výbuchu nebo po vyčerpání magmatu z magmatického krbu dochází k propadnutí svrchní části sopečného aparátu a vzniká tak tzv. kaldera (sopečné jezero).
Kráterové jezero v Oregonu (v kaldeře po původní sopce vzniká nová sopka).


Schéma vzniku kaldery.

       Sopečná činnost je doprovázena dalšími procesy jako je například zemětřesení, hydrotermální aktivita (vznik gejzírů a horkých pramenů) a výrony sopečných plynů, které se uvolňují při odplynění (degazaci) magmatu, a jedná se zejména o vodní páru, oxid uhličitý, dusík, oxidy síry, páry kyselin chlorovodíkové a fluorovodíkové atd. Podle teplot lze rozdělit výrony plynů na fumaroly (200 - 800°C, převažují páry kyseliny chlorovodíkové, dále jsou obsaženy oxid siřičitý, sirovodík a přehřátá vodní pára), solfatary (100 - 200°C, vodní páry s příměsí sirovodíku, oxidu siřičitého a oxidu uhličitého) a mofety (výrony oxidu uhličitého o teplotě 20 - 30 °C). Na svazích sopek také vznikají různé gravitační pohyby, skluzy, sesuvy, pyroklastické proudy a lahary (pyroklastika nasycená vodou). Tyto pohyby jsou velmi rychlé a mají zničující účinky.


Rozšíření současné vulkanické činnosti a její spojitost s globální deskovou tektonikou.

Autor: Pavel Bokr
Datum: 2004-10-11 20:03:08