Fenomene vulcanice

Fenomene vulcanice

Magma poate ajunge din interiorul Pamantului la suprafata, pe linii de ruptura sau crapaturi profunde ale scoartei, fenomen insotit de zgomote subterane, explozii, degajari de gaze sau ape fierbinti.

Topitura de silicati ajunsa la suprafata, impreuna cu sfaramaturile de roci rezultate in urma exploziilor, se revarsa sub forma unui relief conic. Materialul dispus in jurul punctului de eruptie, impreuna cu calea de ascensiune a topiturii si a locului unde se aduna lava, constituie un aparat vulcanic. Cele mai simple aparate vulcanice sunt alcatuite din cos, con si craterul vulcanic (fig. 4).

▲ Cosul vulcanic reprezinta calea de acces a topiturii spre suprafata. Cosul se formeaza in regiunile de minima rezistenta, res-pectiv fracturi sau cra-paturi de scoarta teres-tra. Cosul vulcanic este umplut, in majoritatea cazurilor, cu roci piro-clastice amestecate cu lava sau numai cu lava consolidata. Daca rocile inconjuratoare sunt mai putin rezistente decat umplutura cosului la actiunea procesului de denudare, suprafata cosului apare ca o forma pozitiva de relief, iar fostul cos vulcanic poarta numele de neck (gat, stalp).

▲ Conul vulcanic este forma de relief care rezulta in urma eruptiei si a depunerii de lava. Dimensiunile lui depind de caracterul lavei si al eruptiei. Conul vulcanic poate avea inaltimi de la cativa metri la mii de metri (Vezuviu 1400 m, Kilimanjaro 5895 m).

In raport cu alcatuirea petrografica, vulcanii se impart in doua categorii - omogeni si heterogeni (sau stratovulcani).

Conurile vulcanice omogene sunt formate din acelasi material si pot fi:

conuri de lava masive si lipsite de stratificatie;

conuri de sfaramaturi formate exclusiv din produse piroclastice, blocuri, bombe, lapili si nisip vulcanic, adica din material psefitic provenit in urma exploziilor vulcanice stratificate;

conuri de cenusa formate numai din produse piroclastice pelitice, cu pante abrupte si dubla inclinare, una abrupta spre crater si alta mai domoala periclinala.

Conurile vulcanice neomogene sunt alcatuite dintr-o alternanta de curgeri de lava si de sfaramaturi vulcanice. La baza conului apare un strat de piroclastite. Sfaramaturile vulcanice provocate de explozie se sorteaza in atmosfera datorita greutatii lor, in virtutea gravitatiei. Primele si mai aproape de punctul de explozie se depun sfaramaturile mari si grele, iar ulterior si la mare distanta cenusa vulcanica.

▲ Craterul este adancitura din varful conului vulcanic care are forma unei palnii sau a unei caldari. Diametrul craterului depinde de marimea conului. Pe fundul craterului se gasesc unul sau mai multe orificii, pe unde apare la suprafata lava si produsele gazoase. In craterele unor vulcani se gasesc acumulari de lave incandescente (ex. Nyragongo din Viruga, R.D. Congo). Cand topitura este linistita, lacul se acopera in parte cu sloiuri de lava scoriacee. Peretii craterului sunt in forma de amfiteatru, datorita teraselor formate din vechile curgeri de lava.

La vulcanii stinsi, craterul se umple uneori cu sfaramaturile de roci provenite din distrugerea conului vulcanic, alteori insa sunt umplute cu apa provenita din acumularea apelor de siroire, formand lacuri vulcanice (ex. Lacul Sfanta Ana din M-tii Harghita).

Vulcanii nu erup intotdeauna cu aceeasi intensitate si, chiar la acelasi vulcan, de la o eruptie la alta se constata deosebiri importante. Eruptia unui vulcan se anunta, de regula, prin zgomote subterane, cutremure de pamant repetate, aparitia unor izvoare si disparitia altora, iar animalele cu ascunzisuri subterane parasesc regiunea.

Activitatea propriu-zisa a vulcanului incepe odata cu aparitia fenomenului vulcanic. Coloana de fum este alcatuita din vapori de apa fierbinti, din diferite gaze si din particule de lava, care sub presiunea gazelor se pulverizeaza, se ridica brusc, formand cenusa vulcanica.

In etapa de proxism vulcanic, coloana de fum este insotita de proiectii vulcanice solide, psefitice si psamitice. Coloana de fum se poate ridica, pe timp linistit, la inaltimi considerabile (de cca 10 km) si are forma unei umbrele.

Norii arzatori sunt mase imense de gaze, amestecate cu cenusa vulcanica incandescenta, care erup cu violenta. Eruptia este insotita de zgomote puternice, provocate de explozii si de descarcarile electrice din atmosfera. Aparitia si curgerea lavei marcheaza maximul activitatii vulcanice. Curgerea lavei este, adeseori, violenta si insotita de explozii. Treptat, curgerea lavei inceteaza, iar degajarea de gaze este din ce in ce mai mica.

In raport cu timpul cand au erupt, vulcanii se impart in: activi, stinsi si vechi. Vulcanii activi erup si in zilele noastre sau au erupt in cursul epocilor istorice. Cei stinsi sunt vulcani care nu au mai erupt de foarte mult timp, prezenta lor fiind marcata de relieful vulcanic. Vulcanii vechi sunt cei al caror aparat vulcanic este in mare parte distrus.

Produsele activitatii vulcanice sunt de trei feluri: gazoase, lichide si solide.

a) Produsele gazoase sunt cele care anunta inceputul activitatii vulcanului si insotesc intreaga activitate vulcanica si postvulcanica. Gazele sunt alcatuite din vapori de apa (H₂O), bioxid de carbon (CO₂), hidrogen (H₂), amoniac (NH₃), clor (Cl₂), metan (CH₄), azot (N₂), oxigen (O₂) etc.

Compozitia produselor gazoase variaza in timpul unei eruptii si in raport cu compozitia chimica a lavei.

Dupa felul si temperatura lor, emanatiile de gaze au fost clasificate in: fumarole, solfatare si mofete.

Fumarolele sunt eruptii de gaze fierbinti. Ele pot fi:

Uscate: sunt emanate la temperaturi de peste 1000⁰C si contin valori de apa (H₂O), hidrogen (H₂), clor (Cl₂), sulf (S), azot (N₂), oxigen (O₂), carbon (C), metan (CH₄) s.a.

Acide: au temperaturi cuprinse intre 1000⁰C si 270⁰C. Intre 1000⁰C si 650⁰C produsele gazoase sunt formate din clorura de sodiu (NaCl), clorura de potasiu (KCl) si clorura ferica (FeCl₃), bioxid de carbon (CO₂), bioxid de sulf (SO₂) si cantitati mici de sulfura de sodiu (Na₂SO₄), sulfura de calciu (CaSO₄). Sub 650⁰C s-a semnalat clorura de aluminiu (AlCl₃).

Alcaline: gazele emanate au temperaturi cuprinse intre 270⁰C si 200⁰C si sunt alcatuite din clorura de amoniu (NH₄Cl).

Solfatarele sunt produse gazoase emanate dupa faza de paroxism vulcanic si sunt bogate in acid sulfuric (H₂SO₄). Ele contin vapori de apa (98% din totalul gazelor), la care se adauga hidrogen sulfurat (H₂S) si bioxid de carbon (CO₂). Hidrogenul sulfurat, prin oxidare, poate forma sulf liber, asa cum se intalneste in M-tii Calimani si Harghita. Alteori intra in reactie cu arsenul, fierul, plumbul sau zincul, dand sulfurile respective: realgarul (As₂S₃), pirita (FeS₂), galena (PbS) sau blenda (ZnS).

Mofetele sunt emanatii de gaze postvulcanice, la temperaturi obisnuite. Ele sunt bogate in bioxid de carbon (CO₂) si mai contin azot (N₂), hidrogen (H₂), metan (CH₄). La vulcanii stinsi (asa cum este cazul celor din M-tii Calimani si Harghita), a caror activitate a incetat la sfarsitul tertiarului, emanarea gazelor este difuza, ele dizolvandu-se in apa freatica.

b) Produsele lichide sunt alcatuite din lava care este o topitura de silicati, care vine din interiorul Pamantului, din rezervorul magmatic. Este fluida si are temperaturi ridicate, care pot depasi 1200⁰C. In raport cu compozitia chimica exista lava bazica si lava acida.

Lava bazica este fluida, deoarece contin mai putin bioxid de siliciu (SiO₂), are temperaturi de cca 1000⁰C, are o viteza mare de inaintare si poate ajunge la zeci de kilometri distanta. In timpul curgerii, lava incepe sa se raceasca si se intareste.

Lava acida este o topitura de silicati, mai bogata in silice (bioxid de siliciu) si in gaze. Lava are o viteza mica de inaintare (1 km in mai multe ore) si o vascozitate mare. In deplasare, lava formeaza la suprafata o crusta, care initial prezinta basici de gaze ce se sparg prin consolidare, devenind scoriacee.

Natura bazica sau acida a lavei se datoreaza cantitatii diferite de gaze pe care o contine lava la un moment dat.

Activitatea vulcanica determina aparitia izvoarelor termale, ca urmare a faptului ca temperatura apelor de infiltratie creste. In ascensiune spre suprafata acestea se mineralizeaza, astfel incat apar la suprafata sub forma unor izvoare fierbinti mineralizate.

In raport cu modul in care apa iese la suprafata, izvoarele termale se impart in doua categorii: izvoare cu curgeri continui si izvoare intermitente (numite geizere).

Uneori, apar izvoare carbonatate, unde bioxidul de carbon (CO₂) intalneste, in ascensiunea sa, panze de apa freatica in care se dizolva. In Transilvania aceste izvoarele carbonatate sunt numite borvizuri sau borcuturi. Bioxidul de carbon dizolvat aciduleaza apa si ii mareste puterea de solubilizare, dizolvandu-se astfel mineralele alcaline (Ca, Mg, Na, Li, K) sub forma de bicarbonati. Izvoarele carbonatate depun:

- carbonat de calciu (CaCO₃), sub forma de tufuri calcaroase, care prin recimentare devin travertine;

- carbonat de fier (FeCO₃) care precipita sub forma de limonit (asa cum se gaseste la Vlahita - Harghita).

Izvoarele calde, sub forma de geizere depun silice coloidala sub forma de opal sau calcedonie.

c) Produsele solide. Ca rezultat al eruptiilor vulcanice apar roci numite piroclastite (pirosfoc, clastic-sfaramat). Produsele piroclastice, mobile in raport cu marimea elementelor constitutive, se impart in: blocuri, bombe, lapili (pietricele), nisip vulcanic si cenusa vulcanica.

Cei mai multi vulcani (cca 77-78%) sunt grupati in jurul Oceanului Pacific si in insulele acestui ocean, constituind Centura de foc a Pacificului, iar restul in Oceanul Atlantic, Marea Mediterana, Marea Rosie si Oceanul Indian.

n In Romania se recunoaste un vulcanism vechi (paleozoic si mezozoic) si un vulcanism nou (neogen).

Vulcanismul vechi s-a manifestat cu mare intensitate in paleozoic in Dobrogea, Banat si in M-tii Apuseni.

In Dobrogea, marturiile unui vulcanism vechi sunt reprezentate prin lavele acide, fara a se recunoaste aparatele vulcanice si eventual material piroclastic indepartate prin procesele de denudatie. Urme ale acestui vulcanism apar la Camena - Carjelari si Dealul lui Manole, fiind reprezentate prin porfire ce provin din activitatea vulcanica legata de orogeneza hercinica.

In Banat, urme ale activitatii vulcanice, din permian si carboniferul superior, apar in regiunea Svinita, Starica, Trescovat si Drenetina. Produsele piroclastice, cu grosimi de peste 1000 m, sunt reprezentate prin alternante de brecii, aglomerate piroclastice si cinerite diagenizate. In Banat, mai apar porfire cuartifere de varsta permiana la Iablanita si la Cornereva. Tot de origine vulcanica, dar mai noi, din mezozoic, sunt si lamprofirele din jurul Aninei, diabazele si ofiolitele cretacice din zona Anina si panza de Severin precum si eruptiile banatitice din bazinul Rusca Montana.

In Muntii Apuseni, activitatea vulcanica veche apare in M-tii Codru Moma, unde apar produse piroclastice si curgeri de porfire si porfire cuartifere. In M-tii Highis si Drocea au avut loc importante eruptii vulcanice de pe urma carora au rezultat diabazele asociate cu material piroclastic, aglomerate, brecii si chiar cinerite. Eruptii vulcanice au avut loc in cretacicul superior si in M-tii Vladeasa, unde s-au format dacite si riolite.

Vulcanismul nou s-a manifestat in tara noastra in neogen, cuprinzand cu deosebire zona Muntilor Apuseni, nordul Carpatilor Orientali si lantul muntos Calimani - Gurghiu - Harghita. In regiunea Calimani - Harghita, vulcanismul neogen a format un aliniament de conuri vulcanice, dand nastere la un masiv muntos paralel cu muntii de origine tectonica.

Activitatea neovulcanica din tara noastra este indicata de curgeri de lava, produse piroclastice si manifestari postvulcanice. Lavele sunt reprezentate prin diferite varietati de andezite, iar in partea sudica (M-tii Persani) prin bazalte. Dintre produsele piroclastice, aglomeratele, breciile si cenusa vulcanica sunt cele mai bine reprezentate. Ca produse ale activitatii vulcanice, apar mofetele, manifestari ale bioxidului de carbon in legatura cu care sunt apele carbonatate de la Borsec, Tusnad, Malnas, Covasna etc.

In nordul Carpatilor Orientali apare lantul vulcanic Oas - Gutai - Tibles, format din lave riolitice, dacitice si andezitice cu produsele lor piroclastice. Primele eruptii din aceasta zona au fost andezitice, apoi dacitice si riolitice si, in final, diferite varietati de andezite.

In Muntii Apuseni, neovulcanismul s-a manifestat in partea sud-estica. Vulcanii s-au format la inceputul neogenului, fiind mai vechi decat cei din Carpatii Orientali. Aici apar numai ramasite ale aparatelor vulcanice, iar lavele vulcanice sunt alcatuite din riolite, dacite, diferite varietati de andezite si chiar bazalte, la care se asociaza sporadic piroclastite.