ugnikalnis

Cotopaxi ugnikalnio išsiveržimas

ugnkalnis, vulkãnas (lot. Vulcanus – romėnų ugnies dievas), sausumoje arba vandenyno dugne esantis geologinis darinys (dažniausiai kūgio formos kalnas) virš Žemės plutą kertančio apvalaus arba plyšio pavidalo kanalo (stemplės) žiočių. Per išsiveržimą pro jas iš giluminio magmos židinio veržiasi lava, vulkaninės dujos, vandens garai, vulkaniniai pelenai, lapiliai, vulkaninės bombos ir kitos piroklastinės medžiagos. Ugnikalnio viršūnėje arba jo šlaituose esanti piltuvo formos įduba vadinama krateriu. Ugnikalnį maitinantis magmos židinys būna nuo kelių iki 100 km gylyje. Pagal žiočių formą skiriami centriniai ir plyšiniai ugnikalniai, pagal susidarymo trukmę – monogeniniai (susiformavo per vieną išsiveržimą) ir poligeniniai (per kelis išsiveržimus). Ugnikalnio aukštis ir forma priklauso nuo magmos cheminės sudėties, lakiųjų medžiagų kiekio, temperatūros. Išsiveržiančios lavos klampumas ir tekėjimo greitis priklauso nuo SiO₂ kiekio; pvz., rūgšti lava (SiO₂ 63–78 %, temperatūra apie 800 °C) tirštesnė, klampesnė negu bazinė (SiO₂ 45–53 %, temperatūra apie 1200 °C), teka lėčiau, pasklinda santykinai nedideliame plote, greitai atvėsta ir sustingsta, formuoja stačių šlaitų ugnikalnius.

ugnikalnio schema: 1 – magmos židinys, 2 – stemplė, 3 – pamatinės uolienos, 4 – laharas, 5 – lavos srautai, 6 – papėdė, 7 – piroklastinis srautas, 8 – šoninis krateris, 9 – vulkaninės bombos, 10 – pelenų debesys, 11 – vėjo kryptis, 12 – krateris, 13 – nuošliauža, 14 – fumarolės, 15 – lavos sluoksniai, 16 – pelenų sluoksniai, 17 – žemės drebėjimų hipocentrai

Timanfayos vulkaninis kūgis (Kanarų salos, Ispanija)

Pagal sandarą ir antžeminės dalies formą skiriami keli ugnikalnių tipai. Kai lava liejasi per plyšį arba lūžį Žemės plutoje (pvz., rifto zonoje), susidaro plyšiniai ugnikalniai; dėl skystos bazinės lavos susidaro neaukšti vulkaniniai kūgiai (Laki ugnikalnis, Islandija). Iš vieno magmos židinio ilgą laiką besiliejanti bazinė lava suformuoja aukštus didelio ploto, lėkštų šlaitų skydinius ugnikalnius (Mauna Loa, Havajai, Jungtinės Amerikos Valstijos). Kai klampi magma ir piroklastinė medžiaga išsiveržia per centrinę angą, susidaro aukšti kūginiai stratovulkanai (Fudzijama, Japonija) ir šlako kūgiai – per išsiveržimą susiformavę iš išmestų pelenų ir birių uolienų nuolaužų (Paricutíno ugnikalnis, Meksika). Kartais iš greitai stingstančios labai klampios lavos krateryje susidaro status išgaubtas vulkaninis kupolas (Šventosios Elenos ugnikalnis, Jungtinės Amerikos Valstijos).

Kai iš gilumos kylanti magma susiduria su vandeningaisiais sluoksniais, požeminis vanduo staiga išgaruoja išsprogdindamas dengiančias uolienas, susidaro mara – duobė, kuriai užsipildžius vandeniu susidaro ežerėlis (maros Eifelio kalnuose, Vokietija). Per išsiveržimą įgriuvus kūgiui į ištuštėjusį magmos židinį susiformuoja kaldera (Toba, Indonezija). Dvigubas ugnikalnis vadinamas soma. Keli ugnikalniai, turintys bendrą stemplių sistemą, sudaro vulkaninius kompleksus (Tenggero vulkaninis kompleksas, Javos sala, Indonezija).

Ugnikalnių išsiveržimo pobūdį nulemia dujų kiekis, magmos klampumas ir išmetamos medžiagos kiekis. Klampi magma, turinti daug dujų, išsiveržia sprogdama, o kai ji netenka dujų dar kildama, išsilieja santykinai ramiai. Pagal ugnikalnių išsiveržimo pobūdį skiriami 4 pagrindiniai tipai. Havajų tipas (efuzinis) – skysta bazinė lava išsilieja ramiai arba trykšta fontanais, be sprogimų (nedidelis dujų kiekis), padengia didelius plotus, formuoja lavos srautus ir ugnies ežerus, susidaro skydiniai ugnikalniai (Mauna Kea, Havajai, Jungtinės Amerikos Valstijos; pagal santykinį aukštį nuo papėdės vandenyno dugne, aukščiausias kalnas Žemėje). Plinijaus, arba Vulkano tipas (eksplozinis) – tiršta, klampi lava užkemša kraterį, susitelkusios dujos sukelia galingą sprogimą, didžiulius (iki 45 km aukščio) pelenų ir piroklastinės medžiagos debesis, piroklastinius srautus, nuošliaužas, lavos išsilieja nedaug, kūgis sprogstant dažniausiai suardomas (Šventosios Elenos ugnikalnis, Jungtinės Amerikos Valstijos).

skydinis ugnikalnis (Havajai, Jungtinės Amerikos Valstijos)

krintančios vulkaninės bombos per Kilauea ugnikalnio išsiveržimą (Havajai, Jungtinės Amerikos Valstijos)

Stromboli tipas (mišrusis) – gana skysta lava, nedidelis išsiveržimas, dažni sprogimai išmeta dujas, pelenus, gausias vulkanines bombas, dažniausiai susiformuoja stratovulkanai (Etna, Italija). Kupoliškasis tipas (ekstruzinis) – ugnikalnio stemplėje kylanti labai klampi magma būna išstumiama virš ugnikalnio kraterio, čia stingdama suformuoja vulkaninį kupolą (Puy‑de‑Dôme’o ugnikalnis, Prancūzija). Kiekvienas išsiveržimo tipas dar skirstomas į potipius. Povandeninių ugnikalnių (hidrovulkanų) išsiveržimus lydi sprogimai dėl į kraterį patenkančio ir garais virstančio vandens. Hidromagmatinio (mišriojo) išsiveržimo atmaina, kai po sprogimų ugnikalnis iškyla virš vandens paviršiaus, vadinama surcėjine (Surtsey sala, Islandija). Ugnikalnių išsiveržimo pobūdis gali keistis pagal išsiveržimo fazes.

Pagal aktyvumą skiriami aktyvieji, potencialiai veikiantys (snaudžiantys), santykinai užgesę ir užgesę ugnikalniai. Aktyvieji ugnikalniai yra išsiveržę žmonijos istorijos laikotarpiu (pvz., Vezuvijus, Italija); jų yra apie 550. Potencialiai veikiantys ugnikalniai buvo aktyvūs bent kartą per paskutinius 10–13 tūkst. metų (holocene). Santykinai užgesę ugnikalniai nebuvo išsiveržę per paskutinius 100 tūkst. metų, bet yra išlaikę savo pavidalą (pvz., Tobos Indonezijoje ir Yellowstone’o Jungtinėse Amerikos Valstijose supervulkanai suaktyvėja kas 70–100 tūkst. metų). Visiškai užgesę ugnikalniai neveiklūs daugiau kaip 100 tūkst. metų, dažnai su sunykusiu krateriu, labai paveikti erozijos. Užgesę ugnikalniai gali išsiveržti, jei jie yra aktyviose vulkaninėse srityse.

verdančio vandens ežeras ugnikalnio krateryje Whakaari saloje (Naujoji Zelandija)

Per metus išsiveržia apie 50–70 ugnikalnių. Aukščiausi Žemėje veikiantys ugnikalniai pateikti lentelėje. Iš holoceno žinoma apie 1300 ugnikalnių išsiveržimų. Ugnikalniai daugiausia susitelkę aktyviuose tektoninių plokščių pakraščiuose – vulkaniniuose ir vandenyniniuose salų lankuose virš subdukcijos zonų (apie 80 % žinomų ugnikalnių), vandenyno vidurio kalnagūbriuose ir vandenynų salose. Daugiausia jų išsiveržia Ramiojo vandenyno Ugnies žiede. Su ugnikalnių veikla būna susiję žemės drebėjimai, pelenų lietūs, purvo srautai (laharai), solfataros, fumarolės, geizeriai. Ugnikalnių aktyvumo etapus ir kitus su vulkanizmu susijusius reiškinius, jų priežastis, padarinius, įtaką Žemės plutos formavimuisi, vulkaninių veiklos produktų pasiskirstymą Žemės paviršiuje tiria vulkanologija.

Ugnikalnių yra ir Saulės sistemos kitose planetose; didžiausias (aukštis 27 km) Olimpo kalnas Marse.

Lietuvoje

Lietuvoje ugnikalnių būta prieš 1,86–1,81 mlrd. metų, vulkaninių uolienų randama Lietuvos kristaliniame pamate.

-ugnikalniai; -vulkanai

Kliučių ugnikalnio erupcija – lavos srautai, vulkaninių pelenų, garų ir dujų pliūpsniai (Kamčiatka, Rusija)

lavos ežeras (Puu Oo ugnikalnis, Havajai, Jungtinės Amerikos Valstijos)

vandenyną pasiekęs lavos srautas

vulkaninis kraštovaizdis (Kamčiatka, Rusija)

lavos srauto sunaikintas gyvenamasis namas (Etna, Italija)

1

2276