Jozef Klembara, Evolúcia ekosystémov, Univerzita Komenského v Bratislave
O. Kumpera, Z.Vašíček, Základy historické geologie a paleontologie
J. Dvořák, B. Růžička, Geologická minulost Země
http://www.trilobites.info/
http://www.alaunwerk.de/guide3.htm
http://www.barrandien.cz/
http://skole.trondheim.kommune.no/rosten/fag/naturfag/utvikling/kambrium.htm
http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/ceratopsideos/triceratops.php
Joseph G. Mečet, Trond H. Torsvik, The making and unmaking of a supercontinent: Rodinia revisited
http://geo-evropa.upol.cz/temata/geologie/
http://theprehistoricworld.blog.cz/1006/trias
http://www.meteo-maarssen.nl/pk_02.html
http://www.giobioobrazky.ic.cz/geologie.htm
http://historiezeme.sweb.cz/
http://departments.fsv.cvut.cz/k135/wwwold/webkurzy/rg/regionalka.html
http://pruvodce.geol.cechy.sci.muni.cz/regionalni_geol/geologie_CM.htm#kap1
http://www.geology.upol.cz/paleogeografie.html
I. Chlupáč a kol., Geologická minulost České republiky, Academia 2002
J. Zimák, Mineralogie a petrografie, UP v Olomouci 1998
A. Bajer, J. Matyášek, K. Rejšek, M. Suk, Petrologie, Masarykova univerzita v Brně, Brno 2004
http://astronomia.zcu.cz/planety/zeme/1948-stavba-nitra-zeme
http://www.sci.muni.cz/~herber/
http://www.ig.uit.no/webgeology/
http://geologie.vsb.cz/
http://atlas.horniny.sci.muni.cz/
http://www.zatlanka.cz/vyukove-materialy/zemepis/litosfera_typy_pohybu_desek.html
http://keith-travelsinindonesia.blogspot.com/2010/09/why-are-there-so-many-volcanoes-here.html
http://www.litosfera.chytrak.cz/3.html
L. Čepek, Hlubiny země, Praha 1964
J. Kalvoda, O. Bábek, R. Brzobohatý, Historická geologie, Olomouc 1997
http://www.jindrichpolak.wz.cz/encyklopedie/abc/sopka.php
http://www.youtube.com
B. Bouček, O. Kodym, Geologie I.díl Všeobecná geologie, Praha 1954
J. Karásek, Základy obecné geomorfologie, Brno 2001
Digg  Sphinn  del.icio.us  Facebook  Mixx  Google  BlinkList  Furl  Live  Ma.gnolia  Netvouz  NewsVine  Pownce  Propeller  Reddit  Simpy  Slashdot  Spurl  StumbleUpon  TailRank  Technorati  TwitThis  YahooMyWeb
 

stránky v rekonstrukci

 

Sopečná činnost



Sopečná činnost je z hlediska člověka zvláštním přírodním procesem. Erupce sopek představují velké hazardy a často i katastrofy. Na druhou stranu mohou být doprovodné projevy vulkanismu, spojené se zvýšeným tokem geotermální energie, velmi pozitivně společností využity. Podle Z. Kukala (1983, 120) je ve srovnání se zemětřesením ohrožena asi 1/10 obyvatelstva. Na celé planetě se každým rokem přihlásí o slovo několik desítek sopek, přesto pouze menší část z nich představuje akutní ohrožení lidských životů. Nebylo by ovšem moudré toto riziko podceňovat, neboť mnoho vulkánů se probudí náhle a právě díky nepřipravenosti a podcenění často umírá množství nevinných obětí. Vulkanických hazardů je v rámci celé zeměkoule ušetřen pouze jediný kontinent - Austrálie.

Vznik sopky, klasifikace, základní pojmy

Velmi obecně je za sopku považována vyvýšenina na zemském povrchu tvořená sopečným materiálem, v rámci které dochází k výstupu magmatu na zemský povrch (KUKAL, Z., 1983, 121). Mezi základní prvky morfologie sopky (obr. 2) patří vlastní sopečný kužel budovaný vulkanickými horninami, kráter, místo erupční činnosti a sopouch, jakýsi přívodní kanál hlavního kráteru. Pod povrchem musí být sopka spojena s magmatickým krbem, který představuje zdroj energie i materiálu pro sopečnou činnost. Magmatický krb je zpravidla umístěn v hloubce 30 - 100 km
V magmatickém krbu se horniny nacházejí v tekutém stavu, který se nazývá magma. Magma jako takové je komplexní směs silikátů, plynů a dalších natavených minerálů. Jak magma stoupá směrem k zemskému povrchu (většinou podél tektonických poruch), dochází k poklesu tlaku, což má za následek rozpínání plynných komponent. Pokud má magma pod povrchem zahrazenou cestu, stlačené plyny spolu s nahromaděnou energií zpravidla způsobují vulkanickou explozi, při které dochází k proražení zemské kůry a k výstupu celé směsi na povrch. Více kapitola magma a magmatické procesy.

Felsické (kyselé) magma je svým složením podobné složení rhyolitu. Obsahuje velké množství plynů a asi 70% tvoří SiO2. Tento druh magmatu je charakteristický pro vulkanismus subdukčních zón (např. jihoamerické Andy), kde dochází k natavování zemské kůry z podsouvaných desek, která je charakteristická velkým množstvím silikátů. Felsické magma je velmi viskózní (málo tekuté), což s velkým procentem plynných složek zapříčiňuje silné explozivní erupce. Druhým typem je magma bazické (též mafické), které svým složením připomíná čedič. Tvoří jej materiál, který pochází z větších hloubek, především ze svrchního pláště, a tak je tento druh magmatu vázán na riftové oblasti a vulkanismus horkých skvrn (např. Havajské ostrovy). Směs obsahuje malé množství plynů a jen asi 5% SiO2. Magma je mnohem tekutější a erupce bývají poklidné, dochází pouze k výlevům magmatu na povrch.

Horké skvrny jsou místa v zemském tělese, které jsou charakteristické zvýšeným tokem geotermální energie. Může to být důsledek výstupu konvekčních proudů nebo větší akumulace radioaktivních izotopů v zemské kůře. Díky tomu vystupuje magma na povrch a vznik oblastí sopečné činnosti. Horké skvrny se mohou nacházet na mořském dně i na kontinentech.
Horké skvrny nejsou svojí geografickou polohou vázány na litosféru. Pokud tedy dochází k posunu litosférické desky, mění se i místo výstupu magmatu na povrch planety. Důkazem tohoto procesu je vznik řetězců sopečných ostrovů.
Když dojde k posunu desky nad horkou skvrnou, přichází sopka o svůj zdroj magmatu a stává se vyhaslou. Postupným zvětráváním se snižuje její nadmořská výška, až nakonec opět zmizí pod hladinou oceánu. Tak vzniká podmořská hora, neboli guyot.

Magma, které se dostává na zemský povrch, označujeme termínem láva. Pokud stéká po svazích sopky, vznikají lávové proudy, které jsou jedním z hlavních vulkanických hazardů. Jedná se o roztavenou horninovou hmotu o teplotě 900 - 1100°C. I když horká tavenina zničí prakticky vše, co jí stojí v cestě, většinou neznamená ztráty na životech, neboť rychlost tečení je obvykle malá. Viskózní kyselé lávy tečou zpravidla velmi pomalu, jsou to pouze cm/h - m/h. Havajské sopky uvolňují proudy o rychlostech 300 m /h - 3 km/h. Nejrychlejší jsou samozřejmě bazické taveniny, které mohou dosahovat desítek km/h.

Při erupci mohou ale sopky vyvrhovat i množství pevných částic, které se označují jako pyroklastika. Pyroklastický materiál, který opět dopadá na povrch se nazývá pojmem tefra.
Jednotlivé částice se mohou lišit svojí velikostí. Největší označujeme jako vulkanické bloky a balvany (+250 mm), vulkanické bomby (63-250 mm), lapili (2-63 mm), vulk. písek (0,063-2 mm), vulk. popel (- 0,063). Zpevněná vulkanoklastika jsou tufy. Lithické tufy – složeny z horninových úlomků. Krystalové tufy – složeny z krystalů. Vitrické tufy – složeny ze sopečného skla. Spečením sopečného materiálu vznikají ignimbrity. Tufity = nezpevněná pyroklastika, obsah. 10 – 50% sedimentárního materiálu. Jsou často mísena a přemísťována se sedimentárními horninami.
Při každém sopečném výbuchu se do atmosféry dostává obrovské množství pyroklastického materiálu. Větší kusy většinou dopadají zpět v blízkosti vulkánu, jemnější částice bývají ale horkým prouděním vytaženy do velkých výšek a v závislosti na povětrnostním podmínkách se mohou dostávat stovky km daleko od místa vzniku. Při silných erupcích může tefra proniknout až nad hranici troposféry a ovlivnit tak klimatickou situaci.


Termínem lahar (z indonéštiny) označujeme jeden z největších vulkanických hazardů - sopečný bahnotok. Tento rychlý svahový pohyb má na svědomí až 100x více životů než lávové proudy. V důsledku spadu tefry se na svazích sopky hromadí silné vrstvy nezpevněného pyroklastického materiálu. Pokud dojde k jeho saturaci, vzniká ničivý laharový proud. Tyto bahnotoky mají obrovskou unášecí sílu (množství pevných jemných částic) a může dosahovat rychlostí i přes 100 km/h (často strmé svahy stratovulkánů).
Saturace sopečných usazenin může mít několik příčin. U vulkánů pokrytých ledovcem může v souvislosti s erupcí tát ledovcová hmota, která následně sytí vrstvy tefry. Sopečnou aktivitu může rovněž provázet vznik bouřkové činnosti spojené s vypadáváním značného množství srážek. Další variantou je voda uvolněná při přetečení nebo protržení kráterových jezer.


Další velmi nebezpečnou záležitostí jsou sopečná mračna dosahující 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. Obvykle se skládají ze dvou částí. Při zemi jsou transportovány vetší kusy horniny, tedy lapilli a pumy. Vzduchem se pohybuje jemný sopečný prach a popel. Při postupu do nižších výšek kopírují mračna většinou průběh říčních údolí a jiných přirozených krajinných tras.
Oblak plynů a tefry ničí vše, co mu stojí v cestě, lidská obydlí i vegetaci. Krajina je celá spálená a pokrytá nánosy tefry. Zkázu dokonají požáry vzniklé v důsledku extrémně vysoké teploty. Lidé, které mračno dostihne, umírají na následky popálení a udušení. Smrt může zavinit i tzv. termošok. Před posupujícím čelem nuées je vzduch zahříván na teplotu několika set stupňů Celsia, který způsobí okamžité úmrtí v důsledku kompletního vypaření tělních tekutin. Takto například zahynuly lidé v římském městě Herculaneum při erupci Vesuvu v roce 79.

V případě velké exploze může být vytvořen destruktivní tvar sopečného kužele označovaný termínem kaldera. Dochází ke zničení horní kráterové části vulkánu a rozšíření jícnu sopky a snížení celkové nadmořské výšky hory. Kaldera vznikla například při erupci Vesuvu roku 79, při výbuchu indonéské sopky Krakatau roku 1883 i při katastrofě na ostrově Théra v roce 1470 př. n.l.
Vznik tohoto tvaru není ovšem vázán pouze na velké exploze. Dalším příčinou může být kolaps materiálu kužele do vyprázdněného magmatického krbu pod povrchem nebo postupná eroze původního kráteru, pokud se vulkán stane vyhaslým.
Hlavní typy sopek
Jednotlivé typy sopek jsou nejdůležitějšími konstruktivními vulkanickými tvary. Specifická stavba každé sopky odráží charakteristiky tektonického prostředí a zdrojového magmatu a celkově je výsledkem typu erupční činnosti daného jícnu. Níže uvedené rozdělení vyčleňuje čtyři základní druhy vulkánů a uvádí jejich hlavní znaky:
tvar: pozvolné svahy, konvexní profil, obrovský průměr základny
materiál kužele: vrstevní tisíců lávových proudů
typ magmatu: mafické
viskozita: nízká
hornina: bazalt
erupční typ: havajské erupce, parazitické trhlinové erupce
vulkanické hrozby: lávové proudy
tektonická prostředí: horké skvrny, středooceánské hřbety
oblasti ve světě: Havajské ostrovy, Galapágy, Island
ikonický příklad: Mauna Loa (Havajské ostrovy)
tvar: kónický tvar, poměrně příkré svahy, konkávní profil svahů
materiál: střídání vrstev lávy a pyroklastik
typ magmatu: felsické
viskozita: střední až vysoká
hornina: nejčastěji andezit, případně rhyolit i bazalt
erupční typ: všechny typy, charakteristické pliniánské erupce
vulkanické hrozby: lávové proudy, tefra, žhavá mračna, lahary
tektonická prostředí: subdukční zóny, případně kontintální rifty
oblasti ve světě: Andy, Kaskádové pohoří (USA), Kamčatka, Aleuty, Japonsko, Filipíny, Indonésie apod.
ikonický příklad: Fujisan (Japonsko)
tvar: kónický tvar, příkré svahy, přímý profil svahů
materiál: nezpevněné nánosy tefry, především ve formě strusky
typ magmatu: na pomezí mafického a felsického
viskozita: nízká až střední
hornina: bazalt až andezit
erupční typ: strombolské erupce
vulkanické hrozby: tefra, případně lávové proudy
tektonická prostředí: nespecifické, většinou doprovázejí erupce jak štítových vulkánů tak stratovulkánů
oblasti ve světě: Střední Amerika, západ USA
ikonický příklad: Parícutin (Mexiko)
tvar: kopulovitý tvar
materiál: viskózní lávové proudy
typ magmatu: felsické
viskozita: vysoká
hornina: rhyolit
erupční typ: vulkánské erupce, pélejské erupce
vulkanické hrozby: tefra, žhavá mračna
tektonická prostředí: nespecifické, většinou subdukční zóny
oblasti ve světě: podobně jako u stratovulkánů
ikonický příklad: Mt. Lassen (USA)


Platóbazalty jsou gigantické sopečné tvary, které vznikají jako rozsáhlé pokryvy bazaltových láv při trhlinových (islandských) erupcích na kontinentech. V geologické minulosti měly tyto erupce za následek vytvoření masivních lávových příkrovů, z nichž nejznámějšími příklady jsou Dekanská plošina v Indii a Kolumbijské plató na západě USA. Hlavním rozdílem mezi sopečnými typy a platóbazalty je přítomnost centrálního bodového resp. lineárně protaženého zdroje magmatu.
Sopečná činnost sama o sobě je termín, který nezahrnuje pouze sopečné erupce, ale i ostatní doprovodné vulkanické projevy, které souvisejí s přítomností magmatu v blízkosti zemského povrchu a se zvýšeným tokem geotermální energie. Jedním z těchto projevů jsou exhalace plynných látek, jak u činných sopek, tak i jako doklad posopečné aktivity. Rozlišujeme tři hlavní typy unikajících vulkanických plynů. Základem všech plynů je vodní pára, která je dále doplněna oxidy síry, kyselinami HF a HCl a oxidy uhlíku (CO, CO2). Exhalace plynů s hlavním podílem H2O jsou označovány jako fumaroly (teplota 200 - 800°C). Pokud převažuje obsah síry, nazýváme výrony termínem solfatary (100 - 250°C). Moffety (do 100°C) jsou naopak charakteristické převládajícím obsahem oxidů uhlíku.

Gejzíry a termální prameny jsou hydrotermální jevy spojené s kontaktem podzemní vody s horninou o vyšší teplotě, která je způsobena přítomností magmatu v malých hloubkách pod zemských povrchem. Ohříváním podzemní vody se snižuje její hustota, což vede k jejímu výstupu na povrch podél trhlin v zemské kůře.
Sopky můžeme dělit i podle toho, kdy naposledy vykazovaly svou aktivitu. Vyhaslé sopky jsou ty, u nichž nebyla v historické době zaznamenána erupční činnost, jde tedy pouze o hory tvořené vulkanickými horninami. Magmatický krb může přestat z různých funkcí pod sopkou fungovat. Může dojít k přerušení jeho spojení s povrchem, k vyčerpání zdroje jeho energie, nebo k posunu litosférické desky nad horkou skvrnou. Činné jsou naopak ty sopky, které o sobě daly v průběhu lidské historie vědět. Dále můžeme vyčlenit sopky dřímající, tedy takové, které neměly žádnou erupci, ale u kterých doprovodné ukazatele značí možnou hrozbu.

Na celé planetě je přibližně 500 činných vulkánů, z nichž asi 50 se každým rokem aktivně projevuje erupcemi. Geografické rozložení sopečné činnosti je ovšem velmi nerovnoměrné. Stejně jako zemětřesení je vázáno především na rozhranní litosférických desek. 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. Jedná se především o sopečnou činnost spojenou se subdukčními procesy.
Předpověď a ochrana

Pro účely předpovědi a ochrany se podobně jako u nebezpečí zemětřesení sestavují mapy vulkanického ohrožení. Při jejich sestavování se vychází především z historických statistik erupcí daného sopky a z hodnocení minulých účinků. Do mapy se zakreslují oblasti, které mohou být postiženy jednotlivými vulkanickými hazardy. Jedná se hlavně o zóny dopadu pyroklastického materiálu, možné trasy lávových a laharových 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.

zemětřesná aktivita - v blízkosti aktivního vulkánu bývá umístěna řada seismických stanic. Zaznamenané otřesy mohou indikovat postup magmatu k zemskému povrchu.

deformace povrchu - pomocí technologií DPZ a GPS je možné určovat změny v terénu (poklesy, vzestupy) v okolí sopky. Podobné změny mohou opět značit hromadění materiálu pod povrchem.

tepelné monitorování - družicové infračervené snímkování může odhalit nárůst teploty v okolí sopky, kterou vyvolá přítomnost magmatické směsi.

geochemické monitorování - bylo zjištěno, že před erupcí často dochází ke změně ve složení plynů před budoucí aktivitou sopky (např. nárůst zastoupení oxidů síry).

Ačkoli pozorování zmíněných doprovodných známek vulkanické aktivity je zřejmé, je nutné dodat, že vždy nevede k úspěšné předpovědi hazardu. Některé vulkány explodují, aniž by bylo možné zaznamenat jakýkoli z uvedených varovných signálů. Na druhou stranu se stává, že příslušné úřady vydají varovná hlášení, případně proběhne evakuace, ale k erupci přes množství změřených ukazatelů nedojde. Sopečná činnost je i se svými projevy jednoduše velmi různorodá, a proto často přesná předpověď není možná ani efektivní.
 
Name
Email
Comment
Or visit this link or this one