Ognjenik

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Skoči na: navigacija, iskanje
Ognjenik Mahameru na Javi v Indoneziji
Stratovulkan Mount Rainier jugovzhodno od Seattla

Ognjeník (tudi vulkan) je geološka površinska oblika, ki se največkrat pojavlja kot gora ali hrib. Nastane zaradi akumulacije magmatskega materiala, izbruhanega iz notranjosti Zemlje zaradi tamkajšnjih pritiskov. Ognjenik ima lahko poleg najbolj znane stožčaste oblike tudi zelo položna pobočja, ki tvorijo vzpetino v obliki ščita, ali pa je celo popolnoma raven.

Velika večina ognjenikov se nahaja pod morsko gladino. V preteklih 10.000 letih je bilo na Zemlji dejavnih 1511 ognjenikov, od katerih jih je v času dokumentirane zgodovine bruhalo 539. Vsako leto pa je ognjeniško aktivnost moč opaziti pri približno 50 do 60 vulkanih. Ognjeniški izbruhi predstavljajo veliko naravno nevarnost za okoliško prebivalstvo, in sicer zaradi tokov lave ali padajočega pepela, pa tudi strupenih plinov.

Ime vulkan izhaja od istoimenskega boga ognja v rimski mitologiji. Ognjenike, njihove in spremljajoče dejavnosti preučuje vulkanologija.

Nastanek ognjenika[uredi | uredi kodo]

Vsi ognjeniki nastajajo z akumulacijo (usedanjem) magme, ki izbruhne iz odprtin v površini Zemlje, ognjeniških dimnikov. Ti lahko tvorijo tudi celotno ognjeniško verigo.

Material, ki kasneje izbruhne, je ustvarjen globoko pod površino v zgornjem delu plašča, včasih pa tudi v bazi Zemljine skorje, navadno pri globinah med 80 in 100 kilometri pod površjem. Ko se delci magme oblikujejo na takšnih globinah, se prično dvigovati. Ta proces v celoti še ni poznan, vsekakor pa temelji na razliki gostot med tekočo magmo in okoliškimi trdnimi kamninami. Prva se pri dvigovanju združuje v večje delce, ki potujejo do površine. Slednje ne prehajajo postopoma in zmerno, pač pa se poprej zbirajo v zbiralniku, imenovanem ognjeniški kotel; ko je ta napolnjen in se v njem ustvari dovolj velik pritisk, se material z izbruhom prebije na površje. Izbruhane snovi se v veliki meri odložijo v okolici odprtine (dimnika), kar je osnova za vzpetino.

Ognjeniški material[uredi | uredi kodo]

Ognjeniki bruhajo tri različne osnovne vrste materiala, in sicer lavo, piroklastični material ter pline. Tip in količina materiala, ki ga vulkan izbruha, sta odvisna od več dejavnikov, med drugim od sestave magme v ognjeniku.

Lava je staljena magmatska kamnina, ki prodre na površje v obliki tekočine. Razdeljena je zlasti po svoji viskoziteti oziroma židkosti. Tvori različne kamnine, med katere sodijo tudi bazalt, andezit, dacit in riolit.

Piroklastične snovi tvorijo vsi kamninski delci, ki jih ognjenik izbruha v zrak. To so največkrat tuf, žlindra in vulkanski pepel. Slednjega tvorijo delci, katerih premer je manjši od 2 milimetrov, njihov posebno majhen del (vulkanski prah) pa v premeru meri največ 0,06 mm. Piroklastični delci pa v nekaterih primerih dosežejo izjemne velikosti; t.i. ognjeniške bombe dosegajo tudi velikosti manjšega avtomobila.

Največji del mešanice plinov v izbruhanem materialu predstavlja vodna para, ki nastane iz tekoče vode, s katero je v stik prišla vroča magma. Drugi plini so pred izbruhom vsebina same magme, mnogokrat pa povzročijo za izbruh potreben pritisk in silo. Ker je plin nemalokrat pomešan s piroklastičnimi delci, ima temen izgled. Poleg pare navadno vsebuje še ogljikov in žveplov dioksid ter manjše količine klorovih in fluorovih plinov.

Piroklastični material in žlindra[uredi | uredi kodo]

Piroklasti so vsi trdni vulkanski delci (vulkanski pepel, lapili, vulkanske bombe,...), ki jih izbruha ognjenik. Piroklastični tok pa je zmes vročih vulkanskih plinov, pepela, lavnih kapljic in piroklastov, ki bruha iz stožca ognjenika in se zaradi težnosti z veliko hitrostjo pomika po pobočju navzdol, tako da lahko povzroči katastrofalna razdejanja. Ne smemo ga zamenjevati z blatnim tokom vulkanskega gradiva (laharjem), ki je mešanica vode, vulkanskega pepela in drugih vulkanskih odkladnin, ki na območju dejavnega ognjenika (med bruhanjem so v zraku številna kondenzacijska jedra) nastane po močnem deževju in se zaradi sile težnosti hitro premika po pobočju ognjenika navzdol. V naseljih na spodnjem delu pobočij ognjenika ali na njegovem vznožju lahko povzroči razdejanje katastrofalnih razsežnosti.

Žlindra so nepravilno oblikovani, mehurjasto porozni kosi lave, ki so lahko vulkanski izmečki, lahko pa nastanejo tudi na zgornji ali spodnji strani lavnega toka. Ko se na ta način nastala kamnina ohladi, je zaradi majhne gostote zelo lahka. V to vrsto kamnin spada plovec (penasto napihnjena magmatska kamnina, nastala ob hitrem izločanju plinov med strjevanjem lave in je zaradi velike poroznosti tako lahka, da plava na vodi).

Izbruh ognjenika[uredi | uredi kodo]

Bruhajoča lava pri neeksplozivnem izbruhu

Izbruh ognjenikov povzročijo veliki pritiski v vulkanskih kotlih pod površino. Ti izbruhi so glede na sestavo in razporeditev magme eksplozivne ali neeksplozivne narave.

Eksplozija ponese nad zemeljsko površje magmo v obliki raztrganih delcev, ki tvorijo piroklastične materiale. Nastane ob izbruhu magme, sestavljene iz bolj debelih zrn, kakršna so andezitna in dacitna zrna v nasprotju z bazaltnimi. Traja lahko nekaj ur ali več dni, manjši delci pa potujejo zelo daleč po atmosferi. Posebno močne eksplozije se imenujejo Plinijeve eksplozije po rimskem naravoslovcu Pliniju Mlajšem. Zelo divji izbruh je uprizorila Sveta Helena maja 1980, ko se je njen vrh zaradi eksplozije znižal za 400 metrov, prišlo pa je tudi do uničenja 57 človeških življenj ter velike gmotne in naravne škode, zaradi česar ta izbruh velja za najbolj uničujočega v dokumentirani zgodovini Združenih držav.

Vulkanski izbruhi neeksplozivne vrste izvržejo tekočo lavo, ki oblikuje navadno po pobočju tekoč ognjeniški tok. To je lava z manjšo židkostjo, mnogokrat bazaltna. V tem primeru se v zraku znajde malo piroklastičnega materiala. Izbruhi tega tipa so značilni med drugim za havajsko otočje in Ameriško obalo.

Delitev ognjenikov[uredi | uredi kodo]

Klasifikacija različnih ognjenikov temelji na več lastnostih, največkrat pa na njihovi obliki in velikosti, tipu in količini izbruhanega materiala ter pogostosti bruhanja. Osnovne vrste so stratovulkani, ščitni vulkani, pepelni stožci, platojski ognjeniki in kaldere.

Ognjeniki po obliki[uredi | uredi kodo]

Ščitni ognjenik Mauna Kea na Havajih je glede na višino od svojega vznožja na dnu oceana do vrha (preko 9.000 metrov) najvišja gora na svetu

Ščitni ognjeniki so ognjeniške vzpetine, ki so nastale z izjemno velikimi količinami neeksplozivno izbruhanega materiala in imajo značilna položna pobočja; ta ustvarjajo obliko velikega izbočenega ščita. Lep primer ščitnega ognjenika je havajski Mauna Loa, ki je od svojega vznožja na dnu Tihega oceana visok 9000 metrov, širok pa 120 kilometrov.

Pepelni stožci so mnogo manjši vulkani, nastali iz manjših delcev piroklastičnih snovi, izbruh pa je mnogokrat le enkraten. Njihove višine variirajo med 30 in 400 metri. Ti stožci lahko nastanejo tudi na pobočju ali v bližini ognjenikov drugačnega tipa.

Stratovulkani, znani tudi pod imenom sestavljeni ali kompozitni ognjeniki, so mešanica različnih izbruhanih materialov, ki se nalaga v več plasteh in povišuje vzpetino. Ta vzpetina lahko v eksploziji izgubi svoj vrh, v nastali kotanji pa se po novih izbruhih lahko oblikuje gomila strjene magme, imenovana ognjeniška kupola (Sv. Helena, ZDA). Vulkani takšnega tipa so glede na zunanjo obliko najbolj znani ognjeniki, kot npr. Fuji na Japonskem in Mayon na Filipinih.

Kaldere so okrogle ali ovalne nižinske površine, ki jih obdaja višji obroč kamnin (vzpetin). Njihov nastanek je povezan bodisi z eksplozivnim odnosom vrha ognjenika, bodisi s podorom, ki je nastal zaradi praznine v ognjeniškem kotlu ter pomanjkanja podpore površinskim plastem. Rezultat je kotanja, ki jo obdajajo nekdanja pobočja vzpetine. V takšni kotanji lahko nastane jezero ali pa zraste nova vzpetina, ki priča o nadaljnji aktivnosti ognjenika po prvotnem podoru. Izbruhi, ki povzročijo kaldere, so najmočnejši in najnevarnejši, njihove usedline je moč zaslediti v več tisoč kilometrov oddaljenih krajih. Kaldera je tako nastala na grškem vulkanskem otoku Santorini ter na področju severnoameriških ognjenikov Yellowstone in Mazama (jezero Crater Lake).

Ravnine oziroma ognjeniški platoji, ki jih napravijo ognjeniki, so največje površinske oblike vulkanskega nastanka. So rezultat velikih količin tekoče lave, ki preplavi ravnino, ali pa piroklastičnih usedlin, ki so v veliki masi nanešene daleč naokoli. Ognjeniški platoji lahko zavzemajo tudi več tisoč kvadratnih kilometrov. Na teh platojih stoji del Islandije.

Ker se največ ognjeniške dejavnosti odvije na morskem dnu, tudi tamkajšnji ognjeniki številčno daleč prekašajo kopenske. Nekateri pa kljub svoji lokaciji pod gladino morja izbruhajo svoj material nad slednjo, kar velja zlasti za plitvo potopljene dimnike. Večina podmorskih ognjenikov pa zaradi svoje globine tudi v času najmočnejših izbruhov ne vpliva na površinske predele. Nekateri ognjeniki tega tipa lahko z vztrajnim nalaganjem magmatskih kamnin ustvarijo stožce, ki zaradi svoje višine sežejo nad morsko gladino; takšnega izvora je otok Islandija.

Aktivni, speči in mrtvi ognjeniki[uredi | uredi kodo]

Status aktivnosti ognjenikov je mnogokrat nedorečen, saj je ta merjena v časovnih okvirjih geološke zgodovine, to pa pomeni, da posamezni vulkani svoje sile lahko sprostijo na zelo dolge periode, tudi več sto tisoč let.

Med aktivne ognjenike so navadno uvrščeni ognjeniki, ki bruhajo ali kažejo druge znake življenja (povzročanje potresov, sproščanje pare idr.) trenutno oziroma so to počeli v preteklih letih. Po drugih kriterijih so za aktivne označeni vulkani, ki so bruhali v času pisane zgodovine. Podatki pa so z vidika relativnosti pisane zgodovine okrnjeni, saj dokumentirana zgodovina Sredozemlja sega 3000 in več let v preteklost, medtem ko je najstarejša dokumentacija za Havaje in ZDA stara nekaj sto let.

Speči vulkani so vsi vulkani, ki v tem trenutku niso aktivni, a lahko po predvidevanjih to postanejo.

Ognjeniki, za katere ne gre predvidevati nadaljnjih aktivnosti, so izumrli oziroma mrtvi ali ugasli. Nejasnosti se nahajajo zlasti okoli vprašanja, ali bo na videz ugasel ognjenik še kdaj sprostil silo ali ne. Nekateri vulkani, mnogokrat imenovani supervulkani (vulkani, ki imajo potencial vplivanja na območje velikih razsežnosti), so namreč speči že več od 500.000 let, a je to popolnoma normalno dolga perioda njihove aktivnosti. Potemtakem je moč ognjenik Yellowstone, ki ni kazal intenzivne aktivnosti približno 640.000 let, obravnavati kot ugasel, na drugi strani pa velja poudariti njegovo vsakodnevno izpuščanje pare in plinov, ki bi ga lahko uvrstilo med zelo aktivne ognjenike.

Razporeditev po Zemlji[uredi | uredi kodo]

Ognjeniške aktivnosti na različnih točkah zemeljskega površja

Večina ognjenikov se razporeja po določenem znanem redu, in sicer na robovih oziroma stikih tektonskih (litosferskih) plošč. Zraven tega obstajajo pomembne izjeme, tako imenovane vroče točke, ki se pojavljajo na naključnih lokacijah daleč od robov plošč.

Vzrok za razporejenost ognjenikov po površini Zemlje ni bil znan vse do šestdesetih let 20. stoletja, ko je bila uveljavljena teorija o tektonskih ploščah. Govori o nekaj več kot deset ploščah, katerih debelina se giblje med 50 in 150 kilometri, umeščene pa so plavajoče na bolj vročih predelih zemeljske skorje. Te plošče se na svojih robovih bolj ali manj stikajo; prihaja do postopnega razmikanja plošč (divergenca), primikanja (konvergenca) ali vzporednega drsenja.

Ognjeniki divergentnih prelomnic[uredi | uredi kodo]

Divergentna prelomnica poteka ob robu dveh plošč, ki se ena od druge odmikata. Ob tem prihaja do večjih odprtin, skozi katere bruha magma, ta pa s svojim nalaganjem ustvarja gorske (večinoma oceanske) hrbte. To so večinoma neeksplozivni ognjeniki, ki z bazaltno lavo polnijo prostor med obema ploščama. Večina jih bruha pod morsko gladino, izjema pa so rezultati ognjeniške aktivnosti na Islandiji (tudi ti ognjeniki so bili nekoč potopljeni) ter v Vzhodni Afriki. Med drugim je posledica takšne ognjeniške akumulacije magme otočje Galapagos.

Ognjeniki konvergentnih prelomnic[uredi | uredi kodo]

Konvergentna prelomnica je stik dveh litosferskih plošč, ki se primikata ena k drugi. Težja plošča, ki tone pod drugo, povzroča pritiske in trenja v notranjosti skorje, kar povzroči silo, potrebno za izbruh magme. Vulkani takšnega izvora, katerih aktivnosti so eksplozivne narave, stojijo večinoma na kopnem in zaradi tega njihovi izbruhi sestavljajo kar 80 odstotkov spiska vseh dokumentiranih izbruhov, kljub temu da je tega nastanka predvidoma le 15 odstotkov vseh izbruhov.

Vroče točke[uredi | uredi kodo]

Glavni članek: vroča točka.

Nekatera področja ognjeniških aktivnosti stojijo daleč od vsakega roba tektonske plošče; imenujejo se vroče točke. Po predvidevanjih nastajajo na mestih, kjer se pod premikajočo ploščo nahajajo stalni viri visokih temperatur, ki povzročajo taljenje in konvekcijo ter ognjeniško aktivnost. Podmorske vroče točke so praviloma neeksplozivne narave, kopenske pa so lahko tako eksplozivne kot neeksplozivne. Po Zemljinem površju je najti 40 ali 50 vročih točk, izmed katerih sta bolj znani Yellowstone in Havaji.

Pomembnejši ognjeniki[uredi | uredi kodo]

Eksplozivni izbruh Sv. Helene 18. maja 1980

Ognjeniki na Zemlji[uredi | uredi kodo]


Ognjeniki v drugih delih Osončja[uredi | uredi kodo]

Zemljina Luna nima večjih in vidnejših ognjenikov, a je na njegnem površju moč zaznati površinske oblike, ki jih praviloma ustvarja vulkan.

Zemlji bližnji planet Venera je po vsej verjetnosti močno vulkanski, saj njegovo površino prekrivajo kamnine, katerih 90-odstotni gradnik je bazalt. Zraven tega je videti mnogo tokov lave, pa tudi površinske oblike, ki jih gre pripisati drugačnim vrstam ognjeniške dejavnosti, kot jo poznamo na Zemlji. Marsovo površje je dom več ščitnih ognjenikov, ki so izumrli; po svoji velikosti pa daleč presegajo katerikoli ognjenik na Zemlji. To so Arsia Mons, Ascraeus Mons, Hecates Mons, Pavonis Mons in Olympus Mons, izmed katerih slednja v višino meri okoli 27.000 metrov in je kot taka najvišja znana gora v Osončju. Vsi izmed naštetih ognjenikov so mrtvi že več milijonov let, evropsko plovilo Mars Express pa je na tem planetu našlo pojave, ki namigujejo na ognjeniško aktivnost v bližnji preteklosti.

Najbolj ognjeniško aktivno telo v Osončju je Jupitrov naravni satelit Io. Prekrit je z ognjeniki, ki bruhajo žveplo, žveplov dioksid in silikatne kamnine. Lave na njem so najbolj vroče v Osončju, dosegajo namreč več kot 1500 °C. Površje je staro le kakih 60 milijonov let, iz česar se lahko sklepa na stalno prekrivanje z novimi masami vulkanskih snovi. Na luni Io se je februarja 2001 zgodil največji znani izbruh v Osončju.

Leta 1989, ko je mimo Neptunove ledene lune Triton potovala sonda Voyager 2, so bili opaženi ledeni ognjeniki ali kriovulkani. Te je opazila tudi sonda Cassini-Huygens leta 2005, in sicer v obliki zmrznjenih bruhajočih kosov na Saturnovem satelitu Enkeladu. Podobno naj bi na luni istega planeta Titan iz kriovulkana bruhal metan, kar bi pojasnilo velike vsebnosti tega v njegovem ozračju. Kriovulkanizem je po nekaterih domnevah prisoten tudi na telesu v Kuiperjevem pasu Kvaoarju.

Viri[uredi | uredi kodo]

Zunanje povezave[uredi | uredi kodo]