Minerály a horniny Slovenska      :: prepni na celú stránku

Sopky
zdroj: referát SOČ
pridané: 3.11.2005

Ako vznikla Zem

Našu planétu Zem by sme asi ťažko spoznali v čase, keď sa približne pred 4,6 miliardami rokov začala tvoriť vo vzdialenom kúte Mliečnej cesty. Bol to iba rotujúci plynovo-prachový mrak. Avšak prach v tomto mraku bol priľnavý ako snehové vločky a začal sa zhlukovať do chuchvalcov. Chuchvalce sa potom navzájom pozliepali do útvarov nazvaných planetezimály ktorých šírka bola väčšia ako niekoľko kilometrov. Pôsobením gravitácie sa začali planetezimály navzájom zrážať a následne spájať. Časom z nich vznikali planéty. (Planetezimály, z ktorých sa nevytvorili planéty, poslúžili zrejme pre vznik asteroidov a komét.) Novo vzniknuté planéty sa však vôbec nepodobali na dnešné. Zem vyzerala napríklad ako obrovský kus rozbitej skaly. Trvalo približne dve a pol miliardy rokov, než sa premenila na úrodný zelený svet, ktorý dnes obývame. Ako asi bude vyzerať naša Zem o miliardu rokov, keď na jej podobu ustavične vplýva sopečná činnosť, dosková tektonika i rôzne erozívne činiteľe?

Planéta Zem

Z diaľky vyzerá planéta Zem ako drobná modrá guľôčka volne sa vznášajúca v priestore. Zblízka je to však obrovský kus skaly so žeravím jadrom. Uháňa okolo slnka rýchlosťou 106 560 km/h – asi 14-krát rýchlejšie ako vystrelený náboj. Vďaka vhodným podmienkam tu žije viac než 5 miliárd ľudí. Tým, že Zem obieha okolo Slnka vo vhodnej vzdialenosti 149 miliónov km, je jedinou planétou s takou teplotou, že na nej v dostatočnom množstve existuje voda v kvapalnom skupenstve. Aj, gravitácia Zeme je ideálna: udrží atmosféru aby sme mohli dýchať. Hoci sa Zem formovala približne 4,6 miliardami rokov, väčšia časť jej povrchu je omnoho mladšia. Je to preto, že povrch sa neustále pretváral sopečnou činnosťou, zemetraseniami, búrkami, ľadovcami, ale aj pohybom kontinentov.

Čo je sopka

Výbuch sopečnej erupcie pracuje podobne ako fľaša so sódou po rozmútení. Podobne ako plyn uväznený v sódovej vode, aj plyn v roztavenej hornine nazývame magma. Neustálymi silnými výbuchmi roztrhne sopku a láva začne vytekať. Dno sopky leží desiatky až stovky metrov po zemským povrchom. Teploty sa pohybujú od 600°C do 1200°C.Niektoré horniny sa preto tavia. Roztavené horniny stúpajú k povrchu a hromadia sa v kôre v miestach ktoré nazývame magmatický krb. Hlavný komín (sopúch) spája zásobník magmy s kráterom na vrchole sopky. Niektoré vulkány majú jeden alebo viac vedľajších sopúchov. Para, popol a plyn, ktoré sopka chŕli, vytvárajú vysoký sopečný mrak. Niekedy sa tento mrak častíc zrazí a vznikne pyroklastický prúd horúci mrak plynu, popola a pemzy, ktorá sa valí po svahu krkolomnou rýchlosťou, pričom spaľuje všetko, čo mu stojí v ceste.
Magma vybuchuje viacerými spôsobmi. Závisí to od jej zloženia. Ak obsahuje málo plynu, steká po svahu ako ohnivá láva. Ak je bohatá na plyn, prudko vybuchuje, pretože spútané plyny sa v atmosfére rozpínajú a drobia magmu na časti. Rozdrobená časti padajú späť na zem a vytvárajú pyroklastckú spádovú prikrývku.

Kde vznikajú sopky

Väčšina z približne 1400 činných sopiek na Zemi sa nachádza v mieste dotyku dvoch tektonických dosiek. Keď hustejšia oceánska časť jednej dosky narazí do ľahšej, suchozemskej časti druhej dosky, ponorí sa hustej hrana pod ľahšou doskou. Nazýva sa to subdukcia (podsunutie). Časť podsunutej hrany sa roztaví na magmu, ktorá stúpa v horúcich, mazľavých vankúšoch a prerazí cez dosku nad ňou. Takouto činnosťou sa v Južnej Amerike vytvorili Andy. Ak sa dve dosky navzájom vzďaľujú, v kôre sa vytvoria pukliny. V prípade, že sú pukliny pod hladinou mora, stúpa magma cez ne pozdĺž rozširujúceho sa hrebeňa, čím sa formuluje nové oceánske dno alebo sopečné ostrovy. Ak je hranica medzi dvoma tektonickými doskami a pevnine, magma vytvára sopky na dne riftového údolia. Sopka nad „Horúcimi bodmi“, ako napríklad sopky na havajských ostrovoch, sa nachádzajú v strede tektonickej dosky, nie na okraji. Ako plameň roztavuje vosk sviečky, tak je žeravý materiál plášťa Zeme v horúcom bode prepaľuje dosku nad ním.

Zaujímavosti: Sopky na iných planétach sa líšia od pozemských. Napríklad sopky na Marse sú oveľa väčšie ako na Zemi, pretože sa predpokladá, že tam niesu tektonické dosky. Pohyb zemských dosiek premiestňuje sopku mimo podzemného zdroja magmy. Sopečný kužeľ Olympus Mons na Marse vybuchoval miliardy rokov. Je trikrát vyšší ako Mount Everest na Zemi.

Čo vychádza zo sopky

Láva niekedy zo sopky vystrekuje a vytvára fantastickí úkaz v podobe ohňostroja. Láva však môže aj vytekať – pomaly alebo rýchlo, podľa toho, koľko kremeňa obsahuje. ( Kremeň je hlavnou zložkou piesku.) Kvapalná láva chudobná na kremeň vytvára do červena rozžeravený prúd, ktorý sa rozteká do vzdialenosti mnohých kilometrov, kým vychladne a stvrdne. Láva s vyšším obsahom kremeňa sa plazí ako mazľavá, lepkavá, asfaltu podobná hmota. Prúd lávy dokáže zničiť domy a iné objekty, ale väčšinou sa pohybuje pomaly, takže ľudia pred ním ujsť. Veľmi zriedkavo sa stáva, že láva tečie dolu svahom rýchlosťou 100km/h. Oveľa smrtonosnejšie sú výbuchy sopiek, pri ktorých sa vytvárajú horúce, rýchlo sa pohybujúce pyroklastické prúdy popola, plynu a horniny. Niektoré veľmi divoké sopky vymrštia popol viac ako 40km výšky dvojnásobnou rýchlosťou zvuku. Mohutné erupcie popola dokáže zmeniť počasie na Zemi. Popol a sírové plyny vymrštené vysoko do atmosféry sa pohybujú okolo planéty, zacláňajú slnečné svetlo a znižujú teplotu.

Život so sopkami

Predstavte si, že žijete v blízkosti sopky, ktorá pravidelne chŕli popol alebo lávu. Mnoho ľudí na svete žije v nebezpečnej blízkosti aktívnej alebo potenciálne aktívnej sopky. Vedci tieto sopky pozorne skúmajú a usilujú sa predpovedať, čo by sa mohlo stať. Ani vedecké odhady však nemôžu vždy zachrániť ľudí pred sopečnou katastrofou. Ročne na Zemi vybuchne približne 50 sopiek, pričom zahynú stovky ľudí a tisíce ľudí opustí svoje domovy. Sopky môžu biť veľmi ničivé, ale dokážu byť aj užitočné. Popol z vulkánov zúrodňuje pôdu. Rastlinstvo je potom väčšie a zdravšie. Teplo z magmy niektorých sopiek premieňa vodu na paru, ktorá sa potom využíva v geotermálnych elektrárňach na výrobu elektriny. Na Islande, ostrove s mnohými sopkami, poskytuje pera zohrievaná magmou elektrinou pre takmer polovicu domácností.

Kto je to vulkanológ

Byť vulkanológom (vedcom, ktorí skúma sopky) je skutočne horúce zamestnanie. Vulkanológovi trávia veľa času pozorovaním hornín v laboratóriu, pri analýzach vzoriek hornín, popola a plynu. Chodia aj k aktívnym sopkám, kde zbierajú vzorky a vykonávajú ďalšie merania a pozorovania. Keď je vulkanológ vo vnútri krátera činnej sopky, musí byť oblečený do ochranného obleku, ktorí má kovový povlak, pričom odráža teplo a udržuje vedca v chlade. Keďže sopky sú veľmi nevyspytateľné, mnoho vulkanológou pri výkone svojej práce zahynulo.

Čo je zemetrasenie?

Zemetrasenie je spôsobené zrážaním a trením tektonických dosiek jedna o druhú. Vyvoláva to veľké napätie hornín vo vrchnej kôru Zeme. Horniny môžu časť napätia pružne pohltiť, ak je však napätie príliš veľké, horniny popraskajú a zdeformujú sa oproti pôvodnému stavu. Lámanie horniny vyvoláva vibračné otrasy pôdy, čo nazývame zemetrasenie. Zemou ročne otriasa viac ako milión zemetrasení. Väčšinou sú našťastie slabé a nespôsobujú škodu. Ľudia si ich dokonca ani neuvedomujú. Niektoré však útočia ničivou –a smrteľnou- silou. Pri zemetrasení, ktoré otriaslo severočínskym mestom Tang-šang v roku 1976, zahynulo napríklad 242 000 ľudí. Je to jedno zo zemetrasení s väčším počtom obetí v histórii ľudstva.

Ako meriame zemetrasenie

Aké bolo silné? Takúto otázku si kládli ľudia (vrátane vedcov), keď sa dozvedeli, že niekde na svete bolo zemetrasenie. Vedci merajú silu čiže magnitúdo zemetrasenia pomocou seizmografu, ktorí deteguje a zaznamenáva seizmické vlny. Na opísanie sily zemetrasenia používajú niekoľko stupníc. Najznámejšia je Richterova stupnica, pomenovaná podľa amerického vynálezcu Charlesa Richtera. Triedi otrasy podľa sily od stupňa 0 do 9. stupňa. Podľa Richterovej stupnice je zemetrasenie stupňa 2,0 alebo 3,0 veľmi slabé, zatiaľ čo zemetrasenie so stupňom 8,0 je veľmi ničivé. Otras stupňa 8,0 uvoľní miliónkrát viac energie ako pri stupni 2,0.

Zaujímavosti: Ľudia v minulosti nemali logické vysvetlenie pre zemetrasenie. A tak vymýšľali rôzne príbehy, aby tieto strašné dunenia pôdy objasnili. Japonci si predstavovali, že zemetrasenie spôsobuje veľká sumcovitá ryba Nasima , ktorá žije v hlbinách Zeme. Prikázali preto bojovníkovi Kašimu, aby, pomocou veľkého balvanu pridržiaval rybu dolu. Niekedy sa však stalo, že Kašima poľavil v ostražitosti, Namazu sa začala trepotať a pôdu sa začala otriasať.

referát SOČ