ulka jeho důsledky in. Produkty vulkanické aktivity David Buriánek Pouze pro potrebu výu i' Produkty erupcí A. Lávy • 1) Kyselé lávové proudy a dómy 2) Bazické a intermediální lávové proudy B. Produkty sopečných explozí 1) tefra • 2) ignimbrity • 3) lahary • 4) hyaloklasty • 5) epiklastika Střídání lávových proudů a jezerních sedimentů (Mongolsko) Střídání lávových proudů a jezerních sedimentů (Mongolsko) 15 10 fO Vztah mezi teplotou a viskozitou (Cas a Wright, 1987) Pa.s = Pascal Se = kg/m/sec 1 Pas = 10 poise (water = 103 Pa.í 500 tooo Temperature (°C) ISOO vysoký stupeň krystalizace (lávová jehla) roste viskozita lávy 4- roste acidita solid a liquid a .vapour 600 700 800 900 1000 1100 Temperature (°C) Water content (wt%) 5 log viscosity (Pa s) 1Q VENT volcanic plume volcanic vent Bubblv flow igas bubbles carried by magma) Slug flow (gas pockctsi Annular flow ° ° V O O O o o Dispersed flow (magma fragmente carried by gas) Několik možných způsobů transportu fluid v magmatu v ústí sopky pevná hornina tavenina 1 CD "CUO =3 — _ CD CO CD CO O CD C CCd) £ >* CO CD — CD p CO CD ^7>0 O CD cO — E'> I Pele's hair, tea!£y-/ - ; Basaltic pumice (reticu'lite) Cinder 1 (scoria) ; ! Silicic -4 ^ pumice Accretionary apilli ; Ribbon bombs, cow-dung bombs and the spatter in agglutinate Fusiform, finned, ; and almond shaped bombs Breadcrust bombs ! Breadcrust [blocks Blocks mm cm 10s of cm m O CD E o §•2 CO 5Z O CD CD Size range VOLCANIC ERUPTION EFFUSIVE I mass flow 1 EXPLOSIVE tracton lava flows (syn-volcamc intrusions) -1 suspension I coherent lava (or intrusion) autoplastic deposits pyroclastic pyroclastlc pyroclastic flow deposits surge deposits fall deposits [ welded I | welded TncThwefded ihorTv/efded tnon-we RESEDIMENTATION | Boxes; processes Italics: deposits I mass-flow iracnon suspension resedlmented (syn-eruptive) volcanlclastlc deposits J weathering, erosion, reworking and (post-eruptive) resedimentation mass-flow —i- traction ] suspension T volcanogenic sedimentary deposits Genetická klasifikace vulkanických uloženin McPhie et al. 1993). Transportní procesy jsou stejné pro primární i resedimentované pyroklastické horniny: tok celé hmoty, vlečení, tok v suspenzi) Eruptions of Kilauea volcano, Hawaii, are mainly effusive. Pahoehoe lava flow July 1991. Photo: J. Alean Lávový proud Vulkáno (Itálie) u •r-i -C H Rhyolites Fľl^ľl Andesites, dacites, trachytes Basalts [ň 2ž 400 1/100 o 1 2 10 20 50 Area covered (km ) Viskozita ovlivňuje mocnost a rozlohu lávových proudů (Walker 1973) 1) Kyselé lávové proudy a dómy Kyselé lávy většinou vytváří kupovitá tělesa nebo krátké lávové proudy. Schopnost toku těchto láv je řízena teplotou taveniny (nejnižší je na bázi a na povrchu proudu), množstvím volatilních komponent a rychlosti deformace. Typická jsou deskovitá tělesa která mají laminární tokovou stavbu, někdy vrásy toku, protažené fenokrysty a protažené dutiny (vše výsledkem kombinace vysoké viskozity a laminárního střihu). Tato struktury jsou přetištěny puklinami vzniklými během chladnutí. A textural variations B orientation oř flow foliations * « « r? carapace breccia S,aVnS,CU,arpumi^"3.ava struhne obsidian crystallised rhyolite spherulitic obsidj obsidian brľcciľ PUmiceo« .ava elastic deposl|s \ glassy i i , devitrified & crystallised j glassy (A) Průřez kyselým lávovým proudem. Levá část ukazuje texturní rozdíly od zóny fragmentace přes zónu bohatou na dutiny až po devitrifikaci, pravá strana ukazuje orientaci tokové foliace a hrubého zvrstvení v suťové brekcii. (B) Hlavní zóny lávového proudu (Fink a Manley 1987, Duffield a Dalrymple 1990) Ryolit kyselá výlevná hornina svým ch paleoryolit, je-li před-kenozoické stáří), Ryolit - vyrostlice živce (štěpné), křemene (vlevo od středu obrázku, neštěpný) a biotitu (bi) jsou uloženy v základní (sklovité) hmotě sférolitické struktury. ým složením blízká granitu (nazývaná • v jemnozrnné nebo sklovité základní hmotě se objevují vyrostlice sanidinu, křemene (často korodovaného), amfibolu a biotitu • ryolity bývají šedé až červenavé barvy s fluidální popř. pórovitou strukturou odrůdami ryolitu, cele složenými ze skla, jsou obsidián, smolek a perlit. • ubýváním křemene ryolity přecházejí v trachyty syn. ryolitu je liparit; místo paleoryolit se dříve užíval termín porfyr. • protože ryolitová lávaje silně viskózni, tvoří jen krátké lávové proudy nebo spíše dómy a ignimbrit • ryolity bývají časté v tektonicky aktivních okrajích kontinentů a ostrovních obloucích, pospolu s andezity, trachyty a ryodacity. Pemza je označení pro světlé, lehké, pěnové sklo (póruje tolik že má menší specifickou hmotnost než voda), s malým obsahem vody, obsahuje v malém množství mikrokrystaly, nebo fluidálně uspořádané mikrolity • Obsidián je přírodní vulkanické sklo se skelným leskem a lasturnatým lomem, má velmi nízký obsah vody (1 - 2%). Smolek má typicky smolný lesk a nepravidelný až lasturnatý lom, obvykle obsahuje malé množství drobných porfyrických vyrostlic (křemen, živce, biotit) nebo jejich mikrolity, obsah vody obvykle mezi 4-10% Perlit je sklo s kuličkovitou odlučností, která vzniká v důsledku vnitřního pnutí při jeho ochlazování Bazické vulkanické sklo křídového stáří, Mongolsko (D0204) Obsidián, Nikaragua -Vi* Fluidální stavby v ryolitové lávě (Kostarika) Proudovitá textura (fluidální) Přednostní orientace lávy (uspořádáním krystalů nebo protažením pórů) ve směru pohybu lávy. Většinou je zřetelné páskování které je způsobeno změnami ve složení, velikosti pórů, velikosti zrna atd. Může se vyskytnout v lávových proudech i v žílách • Ryolitický lávový proud obsidiánový Okraj ryolitového proudu ve spodní má sloupcovitou odlučnost (J). Ve svrchní části je patrné toková foliace (F). Toková foliace je definována polohami sférulí. Ryolit neobsahuje fenokrysty což indikuje erupci za teplot nad likvidem taveniny. • Rheomorfický ignimbrit • toková foliace vznikla intenzivním spečením a celkovým tokem během a po uložení • podobá se to toku lávy a rozeznání pyroklastického původu bývá někdy problematické • pyroklastický proud má rychlé schlazení, přítomnost klastů (litické lapily) a méně spečená bázi (lávy mohou obsahovat také litické fragmenty ale ty jsou vzácné a rovnoměrně rozptýlené). Reomormí vrásy v ryolitové lávě, Kostarika Indikátory směru toku v ryolitové lávě _ continuous asymmetrical folds rotated inclusion detached synform detached antiform • Sférule nebo Sférulity (SPHERULITES) • sférule (S) vznikají při devitrifikaci vulkanického skla • sklo může zůstávat zachováno jen v malých kapsách (Ob) a zbytek tvoří sférule a litofýzy • radiální zonálnost sferulí je dána přítomností velmi drobných inkluzí • sférule složená z jehlic živců a krystobalitu někdy obrůstá krystal plagioklasu (C) • tvorba sférulí je výrazně závislá na obsahu vody v magmatu i pozdější hydrotermální alteraci skel • jsou typické pro kyselé lávy a ignimbrity Spherulites from a welded tuff at Valles, N. Mex. The concentric banding in the spherulites is due to variations in grain size of the aggregates of cristobalite and feldspar. The radial aggregates of cristobalite and feldspar are well displayed in this very large spherulite. Note also the growth of secondary minerals generating a plumose structure along the spherulite's outer margin. fragments.http://www.geology.sdsu.edu/how_volcanoes_work/ Sférule v ryolitu permského stáří (Mongolsko) Lávový dóm podobá se svým tvarem kopuli a vzniká vytlačením značně viskózni lávy, která neodtéká a hromadí se často ve vulkanickém sopouchu (kysele lávy - trachyt, ryolit) Ryolitový dóm 380 m v průměru a vysoký 65 m (Aljaška, USA) je pokryt krustou tvořenou autobrekcí místy s jehlami (spines) v horní části a lemován talus brekcií (T). Dóm je lemován vrstvou pyroklastického materiálu hlavně pemzy který vznikl bezprostředně před extruzí dómu. • Vyskytují se ve stadiích v před i po kolapsu kaldery, nebo vystupují podél tektonických lineamentů, často jsou typické pro pozdní stádia vývoje vulkanických kuželů. • Velmi často extrudují na hlavních strukturních poruchách jako jsou ringové zlomy na okraji kladery. • Indikují přítomnost velkých diferenciovaných těles magmatu. • Andezitové až ryolitové magma které tvoří dómy má vysokou viskozitu (105 až 1012 Pa/s; Murase and McBirney, 1973). • Uvnitř a pod kyselými domyje často výrazná hydrotermální aktivita. Charakterizovaná fumarolami a výraznou alterací. Ryolitový dóm (Mongolsko, perm) Pyroklastika při kontaktu s ryolitovým dómem (Mongolsko, perm) Idealizovaný diagram ukazuje vývoj kyselého dómu: a) magma bohaté na volatilní komponenty vystupuje k povrchu, b) iniciální pyroklastická erupce kdy ryolitová láva a pemza vytvoří tufový prstenec, c) skončení explozivní erupce dochází k vmístční pemzy a ryolitové lávy, d) extruze obsiadiánu, e) vývoj lemu z jemné pemzové lávy, f) Závěrečná extruze ryolitu (Fink, 1983). Tvary endogenních a exogenních dómů které obsahují různé puklinové odlučnosti: a) vytlačený endogení dóm (typ Nautilus, Santorin), b) Peléský dóm s jehlou vzniklou blokovým rozpadem, c) detail vrcholové jehly blokujícího ústí vulkánu Mont Pelée (Lacroix, 1904), d) endogenní dóm který vznikl rozdělením viskozních laloku z vrcholového ústí - tlačená kupol e) intruzivní dóm kde se magma vmístilo pod povrchem (Williams and McBirney, 1979) Las Laj as » Štítový vulkán (kaldera a lávové dómy) • Výška 1297 m Latitude: 12.422°N Longitude: 86.540°W • kvarterní bazaltový štítový vulkán (7-km široký) východně od nikaraguiského grabenu. • 650-m hluboká kaldera je rozbrázděná kaňony a ve střední části obsahuje andezitové a dacitové dómy • další dómy jsou na jejích vnějších úbočích. • na základě morfologie se předpokládá holocenní stáří (McBirney and Williams, 1965), ale Plank et al. (2002) uvádí tři datování miocenního stáří. Van Wyk de Vries (1999, pers. comm.) předpokládá že je Las Lajas je pleistocenní ale popelové kužely na jeho svahu jsou holocenní. Kyselé lávové proudy jsou většinou bohaté vulkanickým sklem, skládají se ze střední spojité části a autoklastickych okrajů, typickejšou proměnlivé velikosti dutin po plynech a různě intenzivní projevy devitrifikace. Surface breccia Fine pumice t> A g 5 4 r> 4 l> ^ i> V l> rT^i Obsidian -