Vulkanisme: oorzaken, producten, kenmerken, effecten en distributie

Vulkanisme verwijst naar de activiteit van een vulkaan en de resultaten van deze activiteit.

Een vulkaan is in wezen een opening van spleet in de aardkorst, communiceert met de aardkorst, communiceert met het inwendige van de aarde, waaruit stromen gesmolten gesteente (lava), fonteinen van gloeiend hete nevel of explosieve gassen en vulkanische bronnen " as wordt aan de oppervlakte losgebarsten. WM Davis (1905) behandelde vulkanisme als een "ongeluk" dat zo willekeurig in tijd en plaats voorkomt en zo ontwrichtend is voor de erosie van landschappen dat de landvormen niet op een systematische manier kunnen worden behandeld.

Op basis van de frequentie van uitbarsting zijn er actieve, slapende en uitgestorven of oude vulkanen. De vulkanen die redelijk vaak uitbarsten in vergelijking met andere zijn actief. Slechts een paar vulkanen blijven min of meer continu in uitbarsting voor lange periodes, maar intermitterende activiteit komt vaker voor. De slapende (van het Latijnse woord dromir, wat betekent, 'om te slapen') vulkanen zijn die waarbij de uitbarsting niet recentelijk regelmatig heeft plaatsgevonden.

Deze vulkanen ondergaan lange rustpauzes gedurende welke alle uiterlijke tekenen van activiteit ophouden. Die vulkanen waarin in historische tijden geen uitbarsting is opgetekend, zijn uitgestorven. Voordat een vulkaan uitsterven, passeert het een afnemende fase waarin stoom en andere hete gassen en dampen worden uitgeademd. Deze staan ​​bekend als fumarolen of solfataras.

Soms wordt een vulkaan waarvan wordt gedacht dat deze is uitgestorven plotseling actief. Het Barren Island in de Andaman en Nicobar Eilanden India, Vesuvius (Italië) en Krakatao (Indonesië) zijn voorbeelden hiervan. Het Onbewoonde Eiland begon de laatste jaren plotseling hete gassen en lava uit te ruiken, terwijl de Krakatao-vulkaan actief werd in 1883, waarbij 36.000 mensen in West-Java omkwamen. Het is gemeld dat het geluid van explosie werd gehoord tot aan Turkije in het westen en Tokio in het oosten. Vandaag de dag is Krakatao niet meer dan een laag eiland met een calderameer in de krater.

Oorzaken van vulkanische activiteit:

De radioactieve stoffen in de aarde blijven door decompositie en chemische reacties veel warmte genereren. Als gevolg hiervan is het materiaal in het binnenste van de aarde constant in beweging. Dit gesmolten, halfgesmolten en soms gasvormige materiaal verschijnt op aarde bij de eerste beschikbare gelegenheid.

Deze mogelijkheid wordt geboden door zwakke zones langs het aardoppervlak. De aardbevingen kunnen bijvoorbeeld foutzones blootleggen waardoor magma kan ontsnappen. Vanwege de hoge druk in het binnenste van de aarde, ontsnappen het magma en de gassen met grote snelheid als de druk wordt vrijgegeven door uitbarstingen.

Producten van vulkanische activiteit:

In principe kunnen vier soorten vulkanische activiteit worden geïdentificeerd:

1. Exhalatief:

Dit omvat de afvoer van materiaal in gasvormige vorm, zoals stoom, dampen en zoutzuur, ammoniumchloride, zwaveldioxide, waterstofsulfide, waterstof, koolstofdioxide, stikstof en koolmonoxide. Deze gassen kunnen ontsnappen via ventilatieopeningen in de vorm van warmwaterbronnen, geisers, fumarolen en solfataras, die over het algemeen niet worden beschouwd als vulkanen, hoewel hun activiteit vergelijkbaar is met vulkaanuitbarsting.

Uitademingsactiviteit geeft aanleiding tot landvormen, zoals sinterheuvels, kegels van neergeslagen mineralen en moddervulkanen. De moddervulkanen van Capper River Basin van Alaska liggen tussen de 45 en 95 m hoog en ontladen gemineraliseerd warm water en gas, inclusief lichte koolwaterstoffen waarschijnlijk afgeleid van het verval van begraven veenbedden of kolen.

2. Effusive:

Dit type activiteit verwijst naar de overvloedige uitstromingen van lava uit een luchtgat of spleet. Lava is de naam die wordt gegeven aan uitbarsting van gesmolten gesteente en aan het vervolgens gekoelde, vaste equivalent. Hoewel de meeste lava's gesmolten silicaten zijn, is silicavrije lava ook gebruikelijk, zoals in Oost-Afrika. Op zwavel gebaseerde lava is commercieel in de mijnen gewonnen in Japan. Silica-rijke (dus zure) lava is meer visceus (dwz dicht) dan silica-arme (dus basis) lava. De viscositeit van lava is een cruciale factor bij de ontwikkeling van landformaties. De twee andere factoren, behalve silica, die de viscositeit van lava bepalen, zijn de temperatuur en de opgeloste gassen.

Lage basaltlava's van silicaat zijn zeer mobiel en stromen vrij over lange afstanden. De Deccan vallen, die tegenwoordig uit dergelijke lava's bestaan, beslaan een oppervlakte van 5, 00.000 km2. Hun huidige verdeling is echter geen maatstaf voor hun eerdere uitbreiding omdat denudatie al duizenden jaren aan het werk is, door de basaltboor heen snijdt en een aantal uitschieters losmaakt die op grote afstanden van het hoofdgebied gescheiden zijn.

Deze uitbijters geven aan dat de oorspronkelijke omvang van de formatie minimaal 14 km / u vierkante km moet zijn geweest. Zure lavas daarentegen zijn erg visceus en reizen niet ver. Kolomvormige structuur wordt soms ontwikkeld in fijnkorrelige plateaubasaltsen met uniforme textuur (Fig. 1.35). Zeer goede kolomvormige basaltingen worden gezien in de Deccan-vallen bij Bombay.

3. Explosief:

Dit type activiteit resulteert in fragmentatie en ejectie van vast materiaal via ventilatieopeningen. Vulkanische ejecta die uit lucht of water bezinken, worden soms pyroclastisch of vulkanisch-achtig sediment of gesteente genoemd. Tephra is een minder omslachtige verzamelterm voor alle gefragmenteerde uitwerpselen van de vulkanen. De fragmenten die zijn ingedeeld onder tephra kunnen verschillende korrelafmetingen en -vormen hebben. De beste zandgrote tefra wordt de as genoemd. Grotere sintels worden lapilli genoemd. Dit zijn grindmaten en gesmolten of vast.

De blokken zijn cobble of massieve ejecta in de vorm van een rots. De gedraaide, luchtgekoelde ejecta worden bommen genoemd. Tephra ondergaat sortering tijdens transport in de lucht. Kleinere deeltjes zoals lapilli en as reizen vele kilometers door de lucht en kunnen nog lang in de lucht zweven. De zwaardere deeltjes zoals bommen en blokken vallen slechts zo ver van de luchtopening of spleet als de explosieve kracht in staat is om ze te slingeren. Lagen vulkanisch stof en as worden vaak samengeperst tot een rots genaamd tufsteen.

4. Subaqueous vulkanisme:

Dit type vulkanische activiteit vindt plaats onder het wateroppervlak. Wanneer lava over de diepe oceaanbodem stroomt of anderszins in contact komt met water, consolideert het zich om een ​​structuur te produceren zoals die van een verwarde hoop kussens, en wordt daarom beschreven als kussenlava.

Uitstekende voorbeelden van kussenlava van Pre-Cambrian Age zijn te zien in delen van Karnataka. Meer stroperige lavas, en die die op kleinere diepten zijn uitgebarsten, ontwikkelen verbrijzelde glasachtige marges op kussens en stromingsoppervlakken. Het gerelateerde vulkanische product is hyaloclastiet (letterlijk, glasachtig fragmentrots). De meeste tot nu toe geïdentificeerde hyaloclastieten bevinden zich in IJsland. In Marie Byrd Land of Antarctica vormen hyaloclastieten een aanzienlijk deel van verschillende vulkanische pieken die door de ijskap uitsteken.

Kenmerkende Eruptieve Types:

Gebaseerd op het typische patroon of de modus van uitbarstingen van bepaalde bekende vulkanen, kunnen vier basistypes van uitbarstingswijzen worden geïdentificeerd. Geen van de vulkanen barst echter los met slechts één van de beschreven activiteiten.

1. Hawaïaanse uitbarsting:

Het betrof de uitbundige uitstorting van basaltlava uit kraters, lavameren of kloven. Een enkele stroom is ongeveer 10 m dik en spreidt zich wijd uit over open hellingen of stroomt door de valleien als lavarivieren. Er wordt weinig gas of tephra geproduceerd. Voorbeelden: de grote basaltplateaus van Columbia en IJsland.

2. Strombolian Eruption:

In dit geval wordt op een fonteinachtige manier meer stroperige lava met regelmatige tussenpozen van ongeveer 15 minuten opwaarts uit een lavameer in de krater uitgestoten. Stromboli ligt op de Lipari-eilanden in de buurt van Italië. Het wordt de 'vuurtoren van de Middellandse Zee' genoemd.

3. Vulkaanuitbarsting:

De uitbarsting in deze modus is explosief. De gesmolten lava die de krater vult, stolt en wordt explosief uitgeworpen als een grote bloemkoolwolk van donkere tefra. Bommen, blokken, lapilli douchen de omgeving. Alleen kleine lavastromen resulteren erin. Na elke uitbarstingscyclus sluimert de vulkaan decennialang of eeuwenlang.

4. Pelean Eruption:

Dit type uitbarsting is het resultaat van zeer viskeuze, gasrijke, zure lava die de ontluchting verstopt en ofwel heftig schuimt over de rand van de krater of zijdelings uitbarst. Een explosie van het Pelean-type verschilt van een vulkanische uitbarsting doordat het zeer hete gas- en lavamengsel niet door de opwaartse lucht omhoog wordt getransporteerd naar koude tephra, maar zich als een opwelling omlaag stort en gas blijft ontwikkelen dat de stromende fragmenten dempt.

Effecten van vulkanisme op menselijke activiteit:

Destructieve effecten:

Vulkaanuitbarstingen behoren tot de grote natuurrampen van de aarde. Wholesale-verlies van mensenlevens en verwoesting van steden komen veel voor in de geschiedenis van mensen die in de buurt van actieve vulkanen leven. De schade wordt veroorzaakt door oprukkende lava die hele steden overspoelt, van stortlagen van as, sintels en bommen, lawines van gloeiende gassen die afdalen langs vulkaanhellingen, gewelddadige aardbevingen geassocieerd met de vulkanische activiteit en modderstromen van vulkanische as verzadigd door zware regen.

In kustgebieden zijn seismische zeegolven (tsunami's genoemd in Japan) bijkomende gevaren die worden veroorzaakt door onderzeese aardfouten. Een vulkaan in 1943 in Cuba bleef vier lakh ton lava en sintels in het eerste jaar per dag uitbarsten. Het ontvolkt een gebied van meer dan 750 vierkante kilometer en veroorzaakte grote verliezen.

Positieve effecten:

De vulkanische as en stof zijn zeer vruchtbaar voor boerderijen en boomgaarden. Vulkanische rotsen leveren een zeer vruchtbare grond op bij verwering en ontbinding. Hoewel steile vulkaanhellingen extensieve landbouw voorkomen, bieden bosbouwactiviteiten waardevolle houtbronnen. Vulkanische activiteit voegt uitgebreide plateaus en vulkanische bergen aan onze aarde toe. Minerale bronnen, met name metaalerts, ontbreken opvallend in vulkanen en lavastromen, tenzij latere geologische gebeurtenissen hebben geresulteerd in de infusie van ertsmineralen in de vulkanische rotsen. Soms vullen koper en andere ertsen de gasbolletjes.

De beroemde Kimberlite-rots in Zuid-Afrika, bron van diamanten, is de pijp van een oude vulkaan. In de buurt van actieve vulkanen worden wateren in de diepte verwarmd van contact met heet magma. De warmte van het inwendige van de aarde in gebieden met vulkanische activiteit wordt gebruikt om geothermische elektriciteit te genereren. Landen die geothermische energie produceren, zijn onder andere de VS, Rusland, Japan, Italië, Nieuw-Zeeland en Mexico.

In India zijn 340 warmwaterbronnen met een temperatuurbereik van 90 ⁹ C-130 ° C geïdentificeerd. In Manikaran (Himachal Pradesh) is een proeffabriek ingericht die 5 kilowatt elektriciteit produceert, voornamelijk voor onderzoeksdoeleinden. De Puga-vallei in de regio Ladakh is een andere veelbelovende plek die is geïdentificeerd. Geothermische potentiaal kan ook worden gebruikt voor ruimteverwarming.

Als landschappelijke kenmerken van grote schoonheid, die een zware toeristenhandel aantrekken, overtreffen weinig landformaties vulkanen. Op verschillende plaatsen zijn nationale parken opgezet rond vulkanen. Als een bron van gemalen gesteente voor betonaggregaat of spoorwegballast en andere technische doeleinden, wordt lavasteen vaak veelvuldig gebruikt.

Verdeling van vulkanen:

Sinds het jaar 1500 zijn er 486 vulkanen actief. Hiervan bevinden er zich 403 in en rond de Stille Oceaan en 83 bevinden zich in de middelste gordel over de Middellandse Zee, de Alpine-Himalaya gordel en in de Atlantische en Indische Oceaan. Zelfs binnen de hoge concentratie

Pacifische gordel, er zijn variaties. De gordels van de hoogste concentratie zijn de Aleutian-Kurile-eilandenboog, Melanesië en Nieuw-Zeeland-Tonga-gordel. In de VS-Canada Pacifische gordel zijn slechts 7 vulkanen actief geweest in historische tijden.

Als de meer oude bekende uitbarstingen in aanmerking worden genomen, krijgen we in totaal 522 vulkanen, en meer dan 1300 zijn waarschijnlijk uitgebarsten in holoceentijd (laatste 10.000 jaar).

De Pacifische gordel staat bekend als de 'Ring of Fire' vanwege het grootste aantal actieve vulkanen langs de kusten van Amerika en Azië op deze oceaan. De vulkanische riem midden in de wereld neemt een tweede plaats in. Afrika bezet de derde plaats met één vulkaan aan de westkust, een uitgestorven in de Kilimanjaro van Tanzania en een aantal daarvan in de kloof van het spleetdal, die door de Rode Zee loopt en zich uitstrekt tot aan Palestina in het noorden.

Er zijn geen vulkanen in Australië. Slechts 10 procent tot 20 procent van alle vulkanische activiteit is boven de zee en het aardse vulkanische gebergte is klein in vergelijking met hun onderzeese tegenhangers. Van alle actieve onderzeese vulkanen bevindt 62 procent zich in de subductiezone rond het stroomgebied van de Stille Oceaan (de Pacifische Ring van Vuur), 22 procent rond Indonesië, 10 procent in de Atlantische Oceaan (inclusief de Caribische Zee), terwijl de rest zijn in Afrika, het Middellandse-Zeegebied, het Midden-Oosten, Hawaiiaanse eilanden en eilanden in de Mid-Atlantische oceaan.

De meeste bekende vulkanische activiteit en de aardbevingen vinden plaats langs convergerende plaatmarges en mid-oceanische ruggen waar de opkomende ledematen van convectiestromen binnen de aardmantel samenkomen. Er is een opvallend nauwe overeenstemming tussen vulkanische en aardbevingenzones van de aarde, wat aangeeft dat er een duidelijke relatie bestaat tussen deze twee groepen verschijnselen. De locatie van vulkanen op de steile continentale grenzen in de buurt van grote diepten van de oceaan en in of nabij jeugdige bergen correleert ze zeker met zones van zwakte in de aardkorst.

Vulkanische landvormen worden onafhankelijk van klimatologisch gecontroleerde processen geconstrueerd. Vulkanische structuren zijn ingebouwd in of op de Antarctische ijskap, in de tropische bossen van Melanesië en Indonesië, in woestijnen en in elk ander geomorfologisch significant klimaat. In elk geval zijn de oorspronkelijke structuur en vorm van de geconstrueerde landvorm vergelijkbaar.

Vulkanen in India:

Er zijn geen vulkanen in de Himalaya-regio of op het Indiase schiereiland. Barren Island, dat 135 km ten noordoosten van Port Blair lag, werd als sluimerend beschouwd omdat het voor het laatst in de vroege negentiende eeuw uitbarstte. Het werd plotseling weer actief in maart 1991. Een tweede fase van uitbarstingen begon in januari 1995. Het eiland heeft zijn basis 2000 meter onder de zeespiegel en zijn krater is ongeveer 350 meter boven het niveau van de zee.

Na zijn activiteit in de negentiende eeuw, ging hij door een mild solfatarisch stadium zoals blijkt uit de sublimaties van zwavel op de muren van de krater. Het andere vulkanische eiland op Indiaas grondgebied is Narcondam, ongeveer 150 km ten noordoosten van het eiland 3arren; het is waarschijnlijk uitgestorven. De kraterwand is volledig verwoest (figuur 1.37).