Vulkaan

Allikas: Vikipeedia

Saint Helens 1980. aastal.

Vulkaan on looduslik avaus, mille kaudu vedelas, tahkes ja gaasilises olekus vulkaaniline materjal Maa või mõne muu taevakeha pinnale tungib. Vulkaaniks nimetatakse ka pinnavormi, mis on tekkinud vulkaanilise materjali kuhjumisel maapinnal.

Termin "vulkaan" tuleb Rooma jumala Vulcanuse nimest. Tema sepikoja ääs olevat olnud Vulcano vulkaani kraater. See legend pärineb juba vanakreeka mütoloogiast, kus Vulcanuse asemel oli vastavaks jumalaks Hephaistos.

Kõrgeim vulkaan Maal on Llullaillaco Tšiili ja Argentina piiril. Kui arvestada ka veealust osa, on kõrgeimaks Hawaii saarel asuv Mauna Loa, mis koos veealuse osaga on ligikaudu 9000 meetri kõrgune. Džomolungma on jalamilt mõõdetuna umbes poole madalam.

Maal on ligikaudu 2500 teadaolevat vulkaani, neist tegevvulkaane umbes 850 (tegevaks loetakse vulkaan, mis on pursanud ajaloolisel ajal).

Inimesed on läbi ajaloo olnud vulkaanidega tihedalt seotud, sest nende ümbruses levivad viljakad mullad. Samuti on leidnud kasutamist näiteks vulkaaniline kivim obsidiaan, mida kasutati lõikeriistadena. Ka tänapäeval on vulkaanid ja nende uurimine olulised, sest nendega on seotud paljud maavarad (näiteks sulfiidsed maagid ning väävel) ning nende vahetus ümbruses elab palju inimesi, keda tuleb ohu korral piisavalt kiirelt evakueerida. Selle ohu hindamine ongi paljude vulkanoloogide tööks.

Hoolimata nime sarnasusest ei ole mudavulkaanid vulkanismiga otseselt seotud.

[redigeeri] Esinemine

Vulkaanid ja nende paiknemise seosed laamtektoonikaga.

Vulkaanid ei paikne reeglina suvalistes kohtades. Enamiku vulkaanide asukoht markeerib laamade piire. Vulkaanid esinevad nii laamade lahknemis- kui ka põrkepiiridel. Esimesel juhul on tegemist kas ookeani keskahelike vulkanismi või kontinentaalse rifti vulkanismiga, teisel juhul aga subduktsioonivööndi vulkanismiga. On ka vulkaane, mis ei paikne laamade piiridel, sellisel juhul on tegemist kuuma täpi vulkanismiga, mis tekitab näiteks ookeanilisi saari ja suuri magmaprovintse.

[redigeeri] Klassifikatsioon

Sellel kaardil on tähistatud viimase 40 aasta jooksul tegutsenud vulkaanid.

Kõige üldisemalt jaotatakse vulkaanid lõhe- ja lõõrvulkaanideks. Lõhevulkaanide korral toimub vulkaanilise materjali väljutamine piklikust lõhest, mis tekib reeglina maakoores valitsevate venituspingete tagajärjel (riftistumine). Lõhevulkaanide kõige tüüpilisemaks purskeproduktiks on vedel basaltne laava, kuid esineb ka teistsuguse koostisega laavat, vulkaanilist tuhka ning vulkaanilisi gaase. Lõhevulkaane esineb näiteks ookeani keskahelikes. Maapinnal näiteks Islandil, mis asetsbki 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. Lõõrvulkaani korral väljuvad vulkaanilised produktid maapinnale läbi enam-vähem ümara läbilõikega lõõri, mis lõpeb kraatriga. Selline vulkaanitüüp on maapinnal tavalisim ning nii enamik inimesi vulkaane ette kujutabki. Lõõrvulkaanid jaotatakse mitmesuguste tunnuste alusel veel kihtvulkaanideks (esineb nii laavat kui ka vulkaanilist tuhka, sageli kihiti), kilpvulkaanideks (koosneb peamiselt basaltseist laavavooludest), šlakikoonusteks (monogeneetilised suhteliselt väiksed valdavalt šlakist koosnevad künkad), maarideks (plahvatuslik lehter, mille tekitab magmalise kuumutamise läbi paisunud põhjavesi) jne. Võimsate vulkaanipursete tagajärjel võib magmakamber osaliselt tühjeneda, jättes ülallasuva vulkaani toetuseta, mille tagajärjel viimane sisse variseb, jättes järgi negatiivse pinnavormi, mida nimetatakse kaldeeraks.

Pursete iseloomu järgi jaotatakse vulkaanid seitsmesse kategooriasse. Need on: islandi-tüüpi purse, hawaii-tüüpi purse, stromboli-tüüpi purse, vulcano-tüüpi purse, vesuuvi-tüüpi purse, pliinia-tüüpi purse ja pelée-tüüpi purse. Selline kvalitatiivne analoogial põhinev klassifikatsioon on kasulik andmaks ülevaadet vulkaani üldiseloomust, kuid tänapäeval on töötatud välja ka kvantitatiivne purset paremini iseloomustavatel näitajatel põhinev klassifikatsioon, mida nimetatakse VEI (akronüüm ingliskeelsetest sõnadest volcanic explosivity index).

[redigeeri] Pursketüübid ja -produktid

magma- ehk tardkivimid liigitatakse ränisisalduse (SiO₂) alusel:

Ultraaluselised (SiO₂ 35-40%)
Aluselised (SiO₂ 40-52%)
Keskmised (SiO₂ 52-65%)
Happelised (SiO₂ 65-80%)

Aluselise magma temperatuur on keskmiselt 900–1200°C, happelisel magmal aga keskmiselt 700–800°C.

Magma viskoossus on otseses seoses tema ränisisaldusega. Räni katioon seostub nelja hapniku aniooniga moodustades nn räni tetraeedreid, mis omakorda üksteistega tippepidi liitudes moodustavad suuremaid kobaraid. Suurenenud sisehõõrde tõttu on happeline magma tuhandeid kordi viskoossem aluselisest. Ränirikka laava suurema viskoossuse põhjustajaks on ka tema madalam temperatuur kraatrist väljumise hetkel.

Et vedelast basaldist on gaasil lihtne välja pääseda, ei kaasne seda tüüpi vulkanismiga reeglina plahvatuslikke purskeid. Tüüpilised basaltse laava pursked esinevad ookeanide riftivööndites, näiteks Islandi saarel (ookeani riftivöönd ei pea olema tingimata vee all). Happelisest magmast on rõhu vähenedes tekkinud gaasil magma suure viskoossuse tõttu väga raske välja pääseda. Selline vulkanismitüüp kaasneb subduktsioonivöönditega. Näideteks on Väikesed Antillid ja Indoneesia, samuti suurem osa Vaikse ookeani tulerõngast. Taolised plahvatuslikku tüüpi vulkaanid võivad põhjustada suuri katastroofe, näiteks Pelée vulkaani purse Martinique'i saarel 1902. aastal, mil lõõmpilves hävis saare keskus Saint-Pierre ja hukkus üle 30 000 inimese. Samasse klassi kuuluvad ka ajaloolisel ajal enim ohvreid nõudnud vulkaanid Tambora ja Krakatau.

Ohtlikud on siiski ka aluselise basaldi pursked, sest laavavoolud katavad laialdasi alasid ja hävitavad kõik oma teele sattuva. 1783. aastal kattis Laki lõhevulkaani purse 565 ruutkilomeetrise ala, mis koos kaasnähtustega põhjustas Islandil rahvusliku katastroofi.

[redigeeri] Vulkaanide kasulikkus

Hoolimata vulkaanide ohtlikkusest elab nende vahetus läheduses palju inimesi. Enamasti on põhjuseks viljakas muld, mida väetab vulkaaniline tuhk.

Vulkaanide poolt maapinnale toodud Maa siseenergiat on hakatud kasutama elektri tootmiseks ja kütteks. Näiteks Islandil moodustab geotermiline energia olulise osa riigi elektritoodangust.

[redigeeri] Vulkaanide tähtsus

Maa ürgatmosfäär ja hüdrosfäär on mõlemad vulkaanilist päritolu, seega võib üsna kindlalt väita, et elu planeedil Maa poleks hakanud arenema ilma vulkanismita.