Vulkaan (0)

SISSEJUHATUS
Vulkaan on looduslik maakoore avaus, mille kaudu tõuseb maapinnast vulkaaniline materjal. Vulkaane on ka teistel taevakehadel. Vulkaani aktiivset tegutsemist nimetatakse vulkaanipurskeks. Inimesed on läbi ajaloo olnud vulkaanidega tihedalt seotud, sest nende ümbruses levivad viljakad mullad. Vulkaanilisest kivimist on isegi valmistatud lõikeriistu. Tänapäevalgi on vulkaanid ja nende uurimine olulised, sest nendega on seotud paljud maavarad , näiteks sulfiidsed maagid ja väävel , ning nende vahetus ümbruses elab palju inimesi, keda tuleb ohu korral evakueerida.
VULKAANIDE ASUKOHAD
Peamised ohtlikud piirkonnad, kus paiknevad vulkaanid.
Vulkaanid ei paikne ükskõik kus. Vaba ruumi aga laamade vahel pole, mistõttu nad pidevalt omavahel hõõrduvad ja kokku põrkavad. Maa sügavusest tõusvate kuumade ainevoogude kohal laamad lahknevad. Tekkinud tühimikku pressitakse aga pidevalt uut magmat. Niisugustele kohtadele tekivad ookeani keskahelikud. Et lahknemine toimuda saaks, peab kusagil mujal toimuma koondumine, mis väljendub ühe laama sukeldumises teise alla või kahe laama kokkupõrkes. Niisugustele kohtadele tekivad süvikud ja mäestikud .

PURSKETÜÜBID

Tavaliselt jaotatakse vulkaanipursked kaheks: plahvatuslikeks ja efusiivseteks. Plahvatuslikud vulkaanipursked on raevukamad, sest magma on suurema ränisisalduse tõttu paksem ega pääse nii kergelt kraatrist välja. Plahvatuslike pursetega kaasnevad maavärinad , vulkaanilise ja lõõmtuha pilved ning laavavoolud. Plahvatuslik vulkanism on omane eelkõige vulkaanidele, mida toitev magma on segunenud ränirikkama mandrilise koore materjaliga . Sageli ongi vastav magma mandrilise koore osalise ülessulamise tulemiks. Plahvatuslikud vulkaanid on kõige võimsamad ja kuulsamad vulkaanipursked. Reeglina tegutsevad nad lühikest aega ja sellele järgneb pikem paus.
20. sajandi algul lõi itaalia geoloog Giuseppe Mercalli vulkaanipursete klassifikatsiooni, mis põhines tuntud vulkaanidele iseloomulikul käitumisel. Süsteem on tänapäevalgi kasutusel, ehkki tema subjektiivsuse tõttu mitte nii laialt kui varem.
Hawaii-tüüpi purse on efusiivne, purske saaduseks on peamiselt laava .
Stromboli -tüüpi purse on pideva ja pikaajalise aktiivsusega ning sellega kaasnevad mõõduka intensiivsusega plahvatuslikud pursked .
Vulcano-tüüpi purse on raevukam kui Stromboli-tüüpi vulkaanil, purskepilv tõuseb kõrgemale ja plahvatused võivad hävitada osa vulkaaniehitisest.
Pliinia-tüüpi purse on plahvatuslik ja väga ohtlik. See on saanud nime Vesuuvi purske järgi, mis hävitas Pompei. Seda tüüpi pursked teevad ajalugu. Purskega kaasneb suur kogus püroklastilist materjali ja purskepilv võib tõusta kümnete kilomeetrite kõrgusele. See pursketüüp jagatakse subpliinia-, pliinia- ja ultrapliinia-tüüpi purseteks. Nende nimi tuleb sellest, et seda tüüpi purset kirjeldas esimesena Plinius Noorem kahes Tacitusele saadetud kirjas.
Pelée-tüüpi purse ei ole otseselt seostatav purske võimsusega, kuid seda tüüpi vulkaanipursetele on omased lõõmpilved. See nimi tuleb Martinique'i saarel asuvast Pelée vulkaanist , mis aastal 1902 hävitas täielikult Saint Pierre'i linna.

VULKAANIDE AKTIIVSUS

Sageli jagatakse vulkaanid tegevateks, uinunuteks ja kustunuteks. Tegevvulkaan on vulkaan, mis on pursanud ajaloolisel ajal. Uinunud vulkaani tegevust pole kunagi kirjeldatud, kuid tema aktiveerumist peetakse tulevikus tõenäoliseks. Kustunud vulkaan arvatakse olevat oma tegevuse igaveseks lõpetanud.
Ülalkirjeldatu pole siiski üldaktsepteeritud seisukoht, sest uinunud ja tegevvulkaani vahele on raske mõistlikku piiri tõmmata. Teaduslikust vaatepunktist lähtudes ei pruugigi siin mingit vahet olla, mistõttu on sellisele jaotusele vulkanoloogide seas märgatav vastuseis. Probleemid ilmnevad juba kasvõi seetõttu, et ajaloolise aja ulatus on erinevais maailma piirkondades erinev. Samuti ei ole mõtet võrrelda vulkaane inimkonna ajalooga ja tõmmata sellest lähtuvalt piire . Vulkaanid elavad oma elu, mis on palju pikem kui inimestel, isegi inimkonnal, ega sõltu sellest. Sageli juhtub, et kustunuks loetud vulkaan ärkab uuesti ellu.

VULKAANIDEGA SEOTUD OHUD

Vulkaanidel on kindlad teadaolevad asukohad ja nende pursked pole nii raskesti ennustatavad kui näiteks maavärinad, kuid vulkaanilistes piirkondades on head viljakad mullad, mistõttu vulkaanide jalamil elab palju inimesi. Seetõttu kujutavad vulkaanid endast inimestele siiski suurt ohtu. Vulkaanide tagajärjel elu kaotanud inimeste arv on umbes suurusjärgu võrra väiksem maavärina ohvrite arvust.
Peamised vulkaanidega seotud ohud on laavavoolud, vulkaaniline tuhk, lõõmpilved, lahaarid, maalihked , vulkaaniline gaas , tsunamid ja kliimamuutus. Nende tagajärgedeks võivad olla materiaalne kahju hävitatud hoonete, infrastruktuuri ja põllumaa näol, nälg , veereostus, haiguste levik, uppumine , lämbumine jne.
Laavavoolud on omased peamiselt basaltset laavat purskavatele vulkaanidele. Nad põhjustavad kahju näiteks Hawaii saarel ja Sitsiilias (Etna). Korduvalt on proovitud laavavoole kõrvale juhtimida, kuid neid üritusi on saatnud piiratud edu. Laavavooludesse kütketud energia on kolossaalne ja nende kõrvalejuhtimiseks on tarvis rakendada umbes samaväärset energiat, mis läheb sageli osalt või täielikult raisku, sest laavavoolu toimumise täpne aeg ja koht ei ole ennustatavad.
Vulkaanilise tuha sajud põhjustavad ebameeldivusi, kuid tavaliselt ei tapa inimesi. Küll võivad aga vulkaanilise tuha pilved ohustada lennukimootoreid, mistõttu lennutrasse vahel muudetakse, et vältida aktiivseid vulkaane ja nende purskepilvi.
Lõõmpilv on üks kõige ohtlikumaid vulkaanidega seotud nähtusi. See koosneb tulikuuma gaasi (kuni 1000 °C) ja tefra segust , mis kiirusega kuni 700 km/h vulkaani nõlva mööda alla kihutab ja oma teel kõike hävitab. 1902 hävines lõõmpilves täielikult Martinique'i saare pealinn Saint-Pierre, mille umbes 30 000 inimesest jäi ellu vaid 1. Lõõmpilved kaasnevad plahvatuslikku tüüpi vulkanismiga.
Lahaarid on vulkaanilised mudavoolud, mis koosnevad peamiselt veest ja püroklastilisest materjalist ning liiguvad mööda vulkaani nõlvu laskuvaid jõeorge. Tuntuim lahaariga seotud õnnetus juhtus 1985 Colombias, kui lahaar hävitas täielikult vulkaanist 40 km kaugusel asunud Armero linna. Lahaaride tekkele aitab kaasa see, kui vulkaanide tipud on kaetud lume ja jääga, mis purske korral kiiresti sulades mudavooluks muutub.
Plahvatuslikke vulkaanipursked võib tekitada tsunami , mis ümbritsevail rannikuil hävitustööd korda saadab . Üks ajaloolise aja kuulsamaid vulkaanipurskeid on Krakatau 1883. aasta purse, mille ohvrid surid peamiselt just tsunami tagajärjel.
Vulkaanilised gaasid võivad tappa otseselt, näiteks lämbumine õhust raskema ja seetõttu maad mööda liikuva süsinikdioksiidi pilves, aga ka kaudselt . Arvatakse, et Maa ajaloo suurima väljasuremissündmuse Permi ajastu lõpul käivitasid hiiglaslike vulkaanipursete läbi atmosfääri vabanenud vulkaanilised gaasid, mis tekitasid happevihmasid ning muutsid oluliselt klimaatilisi tingimusi.
VULKAANIDE TÜÜBID
Basaltne laava
Kõige üldisemalt jaotatakse vulkaanid lõhe- ja lõõrvulkaanideks. Lõhevulkaanide korral toimub vulkaanilise materjali väljutamine piklikust lõhest, mis tekib reeglina maakoores valitsevate venituspingete tagajärjel. Lõhevulkaanide kõige tüüpilisemaks purskeproduktiks on vedel basaltne laava, kuid esineb ka teistsuguse koostisega laavat, vulkaanilist tuhka ning vulkaanilisi gaase . Lõhevulkaane esineb näiteks ookeani keskahelikes. Maismaal on nad esindatud Islandil, mis asetsebki Atlandi ookeani keskahelikul. Lõhevulkaanide pursked ei ole tänapäeval maapinnal kuigi tavalised, kuid geoloogilises ajas on peamiselt basaltseist laavavooludest moodustunud hiiglaslikud magmaprovintsid, mis on peamiselt lõhevulkaanide vulkanismi tagajärg.
Kilpvulkaanid on võrreldes ülejäänud vulkaaniehitistega suhteliselt lamedad. Selle põhjuseks on kilpvulkaanide vulkaaniliste produktide keemilisest koostisest tulenevad omadused. Kilpvulkaanid purskavad reeglina aluselist laavat, mis võrreldes ränirikkamate laavadega on tunduvalt vedelam. Seega saab laava kraatrist kaugemale voolata, moodustadeski lameda kilpvulkaani.
Kihtvulkaan on suhteliselt suur ja pikaealine valdavalt koonilise kujuga vulkaaniline pinnavorm , mis on tekkinud vulkaanilõõrist pärit vulkaanilise materjali kuhjumisel maapinnale. Reeglina kujutavad inimesed vulkaani just kihtvulkaanina. Kihtvulkaanid tegutsevad suhteliselt tihti ja tulevad reljeefis hästi esile. Enamik ajaloolise aja suuri ja kuulsaid vulkaanipurskeid on seotud kihtvulkaanidega.
Kõige suuremad vulkaanid on kilpvulkaanid ja kõige väiksemad vulkaanid on šlakikoonused. Kihtvulkaanid on reeglina suuremad kui šlakikoonused, kuid väiksemad kui kilpvulkaanid. Kihtvulkaani nimi tuleb ettekujutusest, et vulkaani läbilõige koosneb vahelduvatest laava ja tefra kihtidest. Kihtvulkaanid võivad enda koosseisu haarata ka väiksemaid vulkaane, näiteks šlakikoonuseid. Kihtvulkaanid on levinud peaaegu kõigis piirkondades, kus esineb vulkanism, kuid kõige levinumad on nad mandrilise ja ookeanilise maakoorega laama kokkupõrkepiiril ehk subduktsioonivööndeis. Divergentses vööndis ehk laamade lahknemispiirkonnas esinevad kihtvulkaanid harva, näiteks Kilimanjaro . Ookeanide keskahelikel kihtvulkaanid praktiliselt puuduvad, kui välja jätta Island (Hekla ja Askja ), mis lisaks asetsemisele keset ookeani keskahelikku asub ka kuuma täpi kohal. Kuuma täpi kohal võivad olla nii kiht- kui ka kilpvulkaanid.
Šlakikoonus on vulkaanilise tekkega kooniline küngas või mägi, mis koosneb peamiselt šlakist ja muust püroklastilisest materjalist. Püroklastiline materjal, millest šlakikoonused on moodustunud, on enamasti basaltse või andesiitse koostisega. Koonused on enamasti järsu kaldega (10...40°). Aluselise koostise ja sellele vastava mineraalide sisalduse tõttu on šlakikoonused tumedat värvi. Vulkaaniline materjal, millest koonused on moodustunud, on kiirest jahtumisest tulenevalt enamasti klaasja struktuuriga. Koonuste kõrgus ulatub enamasti mõnekümnest mõnesaja meetrini. Šlakikoonused esinevad tihti kiht- või kilpvulkaanide jalamitel, moodustades parasiitkoonuseid, mis toituvad peavulkaaniga samast magmakambrist. Šlakikoonuse tipus on kausjas kraater. Šlakikoonused on monogeneetilised vulkaanid ehk kord tegevuse lõpetanud koonused enam aktiivseks ei muutu.
Maar on vulkaanilise plahvatuse tagajärjel tekkinud negatiivne pinnavorm. Maarid on suhteliselt madalad, lameda põhjaga ja laiad vulkaanilised kraatrid, mis on enamasti täitunud veega, moodustades maarijärve. Plahvatuste põhjuseks on kuuma magma tungimine põhjaveekihti, mille tagajärjel osa põhjaveest aurustub ja põhjustab suure rõhu tõttu plahvatuse. Selle käigus väljapaiskunud materjal moodustab kraatrivalli, aga kraatrisse koguneb vesi, mis moodustab järve. Kuulsaimad maarijärved on Saksamaal Rheinland-Pfalzi liidumaal.
"Supervulkaan" ehk "hiidvulkaan" on suhteliselt hiljuti loodud termin millega tähistatakse Maa ajaloo kõige võimsamaid vulkaanipurskeid. Ajaloolisel ajal ühtegi supervulkaani purset esinenud ei ole. Supervulkaanid võivad olla seotud kuuma täpi vulkanismiga (näiteks Yellowstone 'i vulkaan), aga ka subduktsioonivöönditega (näiteks Toba vulkaan). Tavaliselt ei ole sellised vulkaanid lihtsalt äratuntavad, sest esiteks on nad tohutu suured ning teiseks oli purse nii võimas, et vulkaanist jäi järele vaid kaldeera ehk hiiglaslik lohk maapinnas, mitte mägi. Supervulkaanide poolt õhkupaisatud vulkaanilisel tuhal ja aerosoolidel on kliimale ja elustikule väga tugev mõju. Arvatakse, et Maa ajaloo suurima väljasuremissündmuse Permi ajastu lõpul põhjustas Siberi platoobasaldi teke, mida võibki käsitleda supervulkaani purskena.
Suurem osa Maa vulkanismist toimub ookeanisügavustes, kus kaks ookeanilist laama üksteisest eemalduvad. Seda tüüpi vulkanism esineb maismaal ainult Islandil. Põhiline purskeprodukt on vedel basaltne laava. Kui laava purskub välja, siis jahtub ja tardub ta pind külma mereveega kokku puutudes väga kiiresti. Seetõttu moodustub midagi kotilaadset, mille sees olev vedel laava vormib ta padjalaadseks laavakogumiks, mida tuntaksegi padilaavana. Sellist tüüpi vulkaaniline maastik katabki suurt osa ookeanide põhjast, kui jätta arvestamata vulkaaniliste kivimite peale ladestunud meresetted. Ookeanide keskahelikus esinevad lõhevulkaanid, sest magma tuuakse vahevööst üles daikide ehk plaatjate intrusioonidena, mis pinnani jõudes moodustavadki lõhepurskeid. Ookeanide vulkanism ei pruugi aga olla seotud keskahelike ja laamade lahknemisega. Ka kuumad täpid tekitavad merepõhja vulkaanilisi mägesid . Need on peamiselt lõõrvulkaanid. Üle merepinna ulatudes moodustuvad sellistest vulkaanidest ookeanilised saared, mis on eriti levinud Vaikses ookeanis.