Download RNDr. Aleš Špičák, CSc. - Sopečná činnost

PROČ A JAK SOPKY SOPTÍ
aneb
TEKTONICKÉ PROCESY
a SOPEČNÉ ERUPCE
Aleš Špičák
Geofyzikální ústav AV ČR, Praha
Osnova:
• příčiny a typy sopečné činnosti
• vulkanismus střeooceánských hřbetů
• vulkanismus subdukčních zón
• vulkanismus horkých skvrn
• riftový vulkanismus na kontinentech
• vulkanismus a zemětřesení
Osnova:
• příčiny a typy sopečné činnosti
• vulkanismus středooceánských hřbetů
• vulkanismus subdukčních zón
• vulkanismus horkých skvrn
• riftový vulkanismus na kontinentech
• vulkanismus a zemětřesení
Model proudění hmoty v zemském plášti
(tzv. plášťová konvekce)
H. Čížková, KG MFF UK Praha
Etiopie - vulkán Erta Ale
Global Volcanism Program, Smithonian Institution, Washington
The summit of Erta Ale volcano contains a 0.7 x 1.6 km elliptical caldera housing
steep-sided pit craters. A lava lake was active in the center pit crater at the time of
this February 2002 view. Erta Ale, the most active volcano in Ethiopia, is an
isolated basaltic shield volcano.
Etiopie - vulkán Erta Ale
Global Volcanism Program, Smithonian Institution, Washington
Etiopie - vulkán Erta Ale
Global Volcanism Program, Smithonian Institution, Washington
Typy okrajů litosférických desek, horké skvrny („hotspots―)
a tomu odpovídající vulkanismus
Osnova:
• příčiny a typy sopečné činnosti
• vulkanismus středooceánských hřbetů
• vulkanismus subdukčních zón
• vulkanismus horkých skvrn
• riftový vulkanismus na kontinentech
• vulkanismus a zemětřesení
Island – výchoz středooceánského hřbetu (Mid-Atlantic Ridge)
Island –
výchoz středooceánského hřbetu
(Mid-Atlantic Ridge)
- Pingvellir
A large volcanic eruption at the bottom of the ocean, recorded by the Alvin submarine.
New lava coming out of the East Pacific Rise - a seafloor spreading center off the
Pacific coast of Mexico. The area covered by the recent eruption is equivalent to nearly
half of Manhattan.
Woods Hole Oceanographic Institution
The black line shows the extent of the eruption. The new lava flow stretched more than
11 miles long and up to 2 miles wide.
Osnova:
• příčiny a typy sopečné činnosti
• vulkanismus středooceánských hřbetů
• vulkanismus subdukčních zón
• vulkanismus horkých skvrn
• riftový vulkanismus na kontinentech
• vulkanismus a zemětřesení
The Dynamic Earth, NMNH, SI
Tomografický řez zemským tělesem
W. Spakmann, 2004
GUATEMALA – vulkán Fuego
Global Volcanism Program, Smithonian Institution, Washington
MEXICO – vulkán Colima
KAMČATKA – vulkán Klučevskaja
Global Volcanism Program, Smithonian Institution, Washington
Vulkán Anatahan (Mariany), květen 2003 - první historicky zaznamenaná erupce tohoto vulkánu
Anatahan
Mount St. Helens
Global Volcanism Program, Smithonian Institution, Washington
Mount St. Helens
The Dynamic Earth, NMNH, SI
vulkanismus konvergentních okrajů desek:
lávový dóm – Kelut, Indonésie
Osnova:
• příčiny a typy sopečné činnosti
• vulkanismus středooceánských hřbetů
• vulkanismus subdukčních zón
• vulkanismus horkých skvrn
• riftový vulkanismus na kontinentech
• vulkanismus a zemětřesení
Above the Hawaiian Hot Spot
Like all hot spots, the Hawaiian plume originates deep within Earth's mantle. The
plume remains stationary while the Pacific Plate above it moves northwest. Like
a giant conveyor belt, the plate carries older volcanoes away from the hot spot.
This hot spot is currently feeding two volcanoes on Hawaii and a submarine
volcano just south of the island.
Maui
Pacific Plate
crust
mantle
lithosphere
astenosphere
Hawaiian
hotspot
The Dynamic Earth, NMNH, SI
Stopa horké skvrny Hawaii na oceánském dně
Global Volcanism Program, Smithonian Institution, Washington
Seismická tomografie - princip
Seismická tomografie - výsledky
pro různé hloubkové úrovně
(150 – 2850 km)
dohoda:
oblasti, jimiž se seismické
vlny šíří pomaleji než je
průměr
oblasti, jimiž se seismické
vlny šíří rychleji než je
průměr
častá interpretace:
pomalý =
= nižší hustota = horký (= mladý)
rychlý =
= větší hustota = chladný (= starý)
van der Hilst, 2004
Seismická tomografie -– tomografické řezy v různých hloubkových úrovních
pod některými horkými skvrnami (1) (Montelli et al., 2004 )
Seismická tomografie -– tomografické řezy v různých hloubkových úrovních
pod některými horkými skvrnami (2) (Montelli et al., 2004 )
Rozložení horkých skvrn na Zemi
Hot spots — places where a plume of hot solid rock rises through Earth's
mantle, partially melts, and generates magma. As an overlying plate travels
across a hot spot, a chain of volcanoes forms. The ages and orientation of
the volcanoes record the plate's past motion.
The Dynamic Earth, NMNH, SI
Hawaii – vulkán Mauna Loa
Hawaii - Kilauea
IKONOS Satellite Volcano Views
Hawaii (Kilauea)
IKONOS Satellite Volcano Views
Hawaii – vulkán Kilauea
The Next Hawaiian Island
As the Pacific Plate carries the island of Hawaii off the hot spot, the next volcano —
Loihi (Low-EE-he) is slowly growing about 40 km to the south. If eruptions continue,
Loihi will form an island in 10,000 to 50,000 years and then merge with Hawaii.
Loihi today: Its summit is 970 m (3,200
ft) below sea level and visible only
from research submersibles.
Loihi in the future: It will emerge from
the sea, form an island, and eventually
join the big island of Hawaii.
The Dynamic Earth, NMNH, SI
Horká skvrna Yellowstone
Yellowstone
Nationa
Park
North American Plate
Pacific Plate
The Dynamic Earth, NMNH, SI
Above and Below Yellowstone
Basaltic magma rising from a hot spot beneath Yellowstone accumulates deep
in the crust. It heats up local rocks, which melt to form viscous, water-rich
magmas. Three times in the past 2.1 million years, large batches of these
magmas have erupted explosively, forming huge calderas.
The Dynamic Earth, NMNH, SI
Before Yellowstone
Large eruptions above the Yellowstone hot spot began about 16 million years ago,
when present-day Idaho was above it. Since then, steady motion of the North
American Plate has produced a trail of volcanoes that extends from southeastern
Oregon to Yellowstone National Park nearly 800 km (500 mi).
The Dynamic Earth, NMNH, SI
These cubes represent the volumes emitted by Yellowstone's three major eruptions.
As you can see, they dwarfed the 1980 eruption of Mount St. Helens in Washington
State.
The Dynamic Earth, NMNH, SI
Showers of Ash
Airborne ash from each of Yellowstone's three major eruptions blanketed much
of the western and central United States.
The Dynamic Earth, NMNH, SI
Osnova:
• příčiny a typy sopečné činnosti
• vulkanismus středooceánských hřbetů
• vulkanismus subdukčních zón
• vulkanismus horkých skvrn
• riftový vulkanismus na kontinentech
• vulkanismus a zemětřesení
východoafrický rift –
(a) reliéf zemského povrchu
(b) epicentrální mapa
a
b
Dem. Rep. of KONGO – vulkán Nyiragongo
Long Valley Caldera, California
Long Valley Caldera, California
Long Valley Caldera, California
FRANCIE - Massif Central
FRANCIE - Massif Central
Západní Čechy – vulkán Komorní Hůrka
(rytina z 1/2 19. století)
Osnova:
• příčiny a typy sopečné činnosti
• vulkanismus středooceánských hřbetů
• vulkanismus subdukčních zón
• vulkanismus horkých skvrn
• riftový vulkanismus na kontinentech
• vulkanismus a zemětřesení
Zemětřesení vers. činné vulkány – Střední Amerika
The 1. Nov., 2004 Grímsvötn eruption, Iceland
Global Volcanism Program, SI, NMNH, Washington
Earthquake swarm preceding the 1. Nov., 2004
Grímsvötn eruption, Iceland
A map of the
Grímsvötn area (top)
showing epicenters
registered from 18
October to 1
November 2004
(circles)
Global Volcanism Program, SI, NMNH, Washington
Earthquake swarm related to the Dec. 18 - Dec. 28, 1998
Grímsvötn eruption, Iceland
eruption
Science Institute, Univ. of Iceland