A vulkáni folyamatok

A vulkáni működéseket a kőzetlemezek mozgása váltja ki. A vulkáni működés lehet felszín alatti és felszíni.

Felszín alatti vulkáni tevékenység: Az asztenoszférából magmaáramlás indul a felszín felé. A magma nem éri el a felszínt, hanem a hőmérséklet és a nyomás csökkenése miatt a felszín alatt kőzetté szilárdul. Ez a mélységi magmás kőzet (gránit, gabbró, diorit). Ahogy csökken a magma hőmérséklete, különböző alkotórészei fokozatosan kiválnak. Ilyenek például az ércek. Az érc olyan ásvány vagy ásványtársulás, amely gazdaságilag hasznosítható fémeket tartalmaz. A magma alkotórészei meghatározott sorrendben válnak ki. Először az 1000° körül megszilárduló nehézfémek (nikkel, platina) illetve a vas, a króm és a vanádium válnak ki, majd az olvadt tömeg alján felhalmozódnak. A magma más kőzetek közé nyomakodik be. A magmamaradék behatol a mellékkőzetek repedéseibe, és ott 700-500° közötti hőmérsékleten ércteléreket hoz létre. A repedésekben keresnek utat maguknak a a magma gőzei, gázai is, amelyekből lehűlve 500-350° között szintén ércek csapódnak ki. Így jöttek létre az érctelérekben felhalmozódott ón-, urán és tóriumérctelepek. A magmás kőzetbe bejutó víz felforrósodva fémeket old ki a magmás kőzetből. A forró vizes oldatok lehűlve vagy a mellékkőzetekkel vegyi folyamatba lépve újabb ércteléreket hoznak létre. Ez a hidrotermális ércesedés. Így alakultak ki a színesfémek (cink, ólom, réz), és a nemesfémek (arany, ezüst) érctelepei.

Felszíni vulkáni tevékenység:

Areális vulkán: A magma nagy területen felszínig beolvasztja a kőzeteket. A kambrium előtt volt jellemző, ma már nincs.

Lineális/ labiális / hasadékvulkán: Távolodó kéreglemezek között az asztenoszférából magma nyomul a felszínre, hőmérséklete 1100-1200°, ezért a láva hígan folyó. A nagy mélységből származó magma fémekben (magnézium, vas, mangán) gazdag, szilíciumban viszont szegény. Ez a bázisos kőzetek csoportja. A mélységi magmás kőzetek közül ilyen a gabbró. Az óceánok mélyén kibuggyanó kiömlési kőzete a bazalt, amelyből kialakul a párnaláva. A bazaltláva hígan folyós. Így jöttek létre a Föld enyhe lejtőjű pajzsvulkánjai és lapos bazaltfennsíkjai. Pajzsvulkánok találhatóak Izlandon és a Hawaai-szigeteken, bazaltfennsíkok Izlandon és a Dekkán-fennsíkon vannak.

Csatornás/ centrális vulkán: Kőzetlemezek közeledésekor, az óceáni kőzetlemez alábukásakor, beolvadásakor alakul ki. A magma hőmérséklete alacsonyabb, 800-900°. Az alábukó kőzetlemezek vízdús tengeri üledéket is a mélybe szállítanak, ami megnöveli a magma nyomását, gáztartalmát. Mivel a magma a szárazföldi lemez repedésein keresztül tör a felszínre, útközben magába olvasztja a szárazföldi kéreg szilíciumban gazdag anyagának egy részét is. Emiatt több szilíciumot, kevesebb fémet tartalmaz. A láva sűrűbben folyik, ezért a belőle felépülő vulkáni kúpok meredek lejtésűek. A csatornás vulkán részei: magmakamrák, csatornák, központi csatorna (kürtő), kráter. Az alábukásos vulkánoknál a szilíciumtartalom szerint kétféle kőzettípust különböztetünk meg. A semleges vulkáni kőzetek SiO2 tartalma 52-65% közötti. A mélységi magmás kőzetek közül idetartozik a diorit, amelynek kiömlési kőzetpárja az andezit. A savanyú kőzetek SiO2 tartalma több, mint 65%. A mélységi magmás kőzetek közül ilyen a gránit, amelnek kiömlési kőzetpárja a riolit.

Centrolabiális vulkán: A vulkáni kúpokat lávafolyások kapcsolják össze hegységgé. Pl.: Kárpátok belső vonulata (Mátrától a Hargitáig).

Robbanásos/ kitöréses/ explóziós vulkán: A kitörések szüneteiben a kráter nyílását a megszilárduló láva elzárhatja, így alakulnak ki a dagadókúpok, vagy lávadugók. Ezek a kráter nyílását elzáró dugók. Újabb kitörés esetén az izzó gőzök, gázok felrobbantják a nyílást elzáró kőzetet. A felrobbant kőzetből, illetve a kifröccsenő és megszilárduló lávából vulkáni törmelék jön létre. Kőzetanyaga sok szilíciumot tartalmaz, tehát savanyúkőzet. A lávából kialakuló kőzet a kiömlési kőzet (pl.:riolit). A vulkáni törmelékből kialakuló kőzet a vulkáni törmelékes kőzet (riolittufa). Robbanásos vulkánok: Tambora vulkán a Szumbava-szigeten, Taravera vulkán Új-Zélandon, Volcano vulkán a Lipori-szigeten.

Lávaömléses/ effúziós vulkán: Itt nincs robbanás, törmelékszórás. Főleg a Csendes-óceán térségében sok tűzhányó van a kőzetlemezek szegélyétől távol is. Ezek láncszerűen helyezkednek el, és kőzeteik a lánc egyik végétől fokozatosan idősödnek. Ilyenek a Mauna Loa, a Mauna Kea, a Pilauea a Hawaii-szigeteken. Kialakulásukban a forró pontok jelentős szerepet játszanak. E pontokon a köpenyből feláramló magma lyukat éget a kőzetburokba és így jön létre a vulkáni működés. Közben a kőzetlemez továbbhalad a forró pont fölött. Az előző helyen megszűnik a vulkáni működés, a forró pont pedig újabb lyukat éget a litoszférába. A lávát az izzó gőzök, gázok juttatják a felszínre.

Réteg/ sztrátó vulkán: Andezites kőzetekből (andezitlávából és tufából) állnak a rétegvulkánok. Ezek közé tartoznak: a Vezúv, a Fuji, az Etna, a Sztromboli.. A magmacsatornán felnyomuló anyag központi kürtőn keresztül tör a felszínre. A kürtő a felszínen kráterben végződik (kráterkúpos vulkán, pl.Etna). A kráterkúp tetejét egy újabb robbanásos kitörés a levegőbe röpítheti, vagy a magmacsatorna kiürülése beszakíthatja. Így jönnek létre a kráternél nagyobb átmérőjű robbanásos és beszakadásos kalderák (kalderakúpos vulkánok, pl.Vezúv, Sztromboli). Az iszapvulkánnál a kitörés lefolyása után a gőzök, gázok sok iszapot juttatnak a kráterbe, amely fortyog. Nagyobb nyomás esetén iszapkitörés lehetséges.

Vulkáni utóműködések (posztvulkáni jelenségek):

Fumarola: 200-900°-os, főleg vízgőzből álló kigőzölgés, amelyhez különféle vegyületek, pl.NaCl, KCl társulnak
Szolfatara: 200-400°-os kigőzölgés, tartalmaz vízgőzt, kénhidrogént, kén-dioxidot.
Mofetta: 100° alatti, vízgőz nélküli száraz gázfeltörés, CO2-t tartalmaz. Pl.a torjai büdösbarlang Székelyföldön.
Gejzír: Szökőhévforrás (pl.Izlandon). A gejzírek pár tíz méter mély kürtőjében a vulkáni kőzetek melege hevíti fel a felszínről bekerült vizet. A kürtőben levő vízoszlop fokozatosan felmelegszik. A mélyebben lévő, nagyobb nyomás alatt álló víztömeg 100° fölött forr fel. Az egész vízoszlop azonban csak akkor tud felforrni, amikor a vízoszlop legfelső része is eléri a forrpontot. Ekkor a víz robbanásszerű gőzállapotba megy át, és kilövell a felszínre. A víz lehűlve visszahull a kürtőbe, ahol a folyamat újrakezdődik.

Hévforrások és ásványvizek: A vulkáni tevékenység utolsó fázisa a hévforrások kialakulása. Ez sok ásványi anyagot tartalmazahat, amely a magmából, vagy a kéreg kőzetanyagából származik. Pl.savanyú és vasas vizek.