Vulkanizmus a jeho důsledky III. Produkty vulkanické aktivity David Buriánek Pouze pro potřebu výuky Aerial view of a channelized `a`a flow on Mauna Loa Volcano, Hawai`i. Photograph by J.D. Griggs on 30 March 1984 Lávový proud (Lava flow) • Lávový proud je masa roztavené horniny vylitá na zemský povrch • výsledný lávový proud je kombinací rychlosti pohybu lávy a rychlosti jejího tuhnutí • Důležitá je: • (1) viskozita (bazalt, ryolit); • (2) vytékání lávy během erupce, • (3) tvar a velikost otvoru • (4) reliéf okolního terénu. Struktury na povrchu lávového proudu • 90% lávových proudů tvoří bazalty a 8% andezity • 2% lávových proudů tvoří ryolity Aa láva (A`a flow) • láva s balvanitou a blokovitou texturou • pomalu tekoucí struskový proud na jehož povrchu při toku magmatu dochází k lámání a shrnování pevné krusty • proudy láv se zvýšenou viskozitou rychle tuhnou, jejich kůra je pohybem lávy roztrhána a její úlomky (bloky) nepravidelně nakupeny (mocnost proudu 3-20 m) • havajský název pro hrubě balvanitou povrch škvárové lávu • blokové lávy jsou tvořeny ostrohrannými bloky, jejichž vznik je dám vysokou viskozitou lávy Glowing `a`a flow front advancing over pahoehoe on the coastal plain of Kilauea Volcano, Hawai`i. http://downtownhilo.com/visitor-information/sightseeing-guide/how-to-view-the-lava/ Pacaya (Guatemala) Pacaya (Guatemala) Povrch lávového proudů typu aa, (Etna) pokrývá clinker (slínek) Clinker na povrchu Aa lávového proudu (Etna, Sicílie) Akreční lávová koule (Accretionary lava balls) • je to zhruba sférické těleso které se vytváří na povrchu lávového proudu typu aa • má průměr od několika cm do několika m • Vzniká nabalováním lávy kolem úlomku lávové utuhlé lávy která se pohybuje podél aktivního lávového proudu • Narůstá stejně jako sněhová koule při pohybu po svahu akreční lávová koule, MongolskoGlowing accretionary lava balls (bottom, 0.75 m in diameter) in front of moving `a`a flows. Both flows were erupted from Pu`u `O`o vent on the east rift of Kilauea Volcano, Hawai`i. Photograph by J.D. Griggs on 2 July 1983 akreční lávová koule, Etna Pahoehoe láva (Pahoehoe flow) • vylévá se v podobě tenkých jazyků • na povrchu vzniká tenká kůrka a magma pod ní pokračuje v toku (mocnost proudu 1-3 m) Pahoehoe (left) and aa (right) meet in the 1974 flows from Mauna Ulu, Hawaii. © John Winter and Prentice Hall. Toes of a pahoehoe flow advance across a road in Kalapana on the east rift zone of Kilauea Volcano, Hawai`i. Photograph by J.D. Griggs on 16 July 1990 • Havajský název pro lávu s hladkým, provazcovým nebo kopcovitým povrchem • na okrajích proudu bývají laločnaté a palcové výběžky (lobes, toes) • neustále vysouvají z krusty na okraji proudu Pahoehoe toes from Hawaii. Copyright. - Courtesy of Tom Pfeiffer. • Vznik lávy pahoehoe je závislý na viskozitě a velikosti střihu v lávovém proudu Idealizovaný řez lávovým proudem pahoehoe • lávový proud pahoehoe je charakterizován s hladkým, provazcovým nebo kopcovitým povrchem • na bázi a v horní části jsou hojné póry (vesicles) fluidální tefritová láva (Valovský vrch) Svrchní část lávového proudu (Valeč) Střední část lávového proudu (Valeč) Okraj lávového proudu (Větrník) Etna • Stratovulkán • Sicílie Generalized section across a pahoehoe flow unit about 5 m thick of Xitle volcano in Mexico, showing varieties of megavesicles and their zonal distribution (Walker 1993); profiles of vesicle size and abundance left. permský lávový proud (lom Studenec) Idealizovaný řez lávovým proudem pahoehoe Póry (Vesicles) • Póry po plynech se hromadí hlavně v horní a spodní části lávového příkrovu • pipe vesicles na bázi mohou indikovat směr pohybu proudu Póry v horní části lávovém proudu, Etna Amygdaloidní struktura • mandlovcová struktura • dutiny 1 až 300 mm velké zbylé po plynech byly v různé míře vyplněny druhotnými minerály • dutiny mohou být částečně nebo zcela vyplněny kalcitem, křemenem, chalcedonem, chlority nebo zeolity Chalcedonová výplň dutiny (Nikaragua) Amygdaloidní struktury (a) okraje dutin částečně pokryté chloritem, (b) dutiny protažené tokem lávy, (c) dutiny jsou vyplněny zvrstvenou výplní Skládá se z vnější chalcedonové vrstvy (ch) a z vnitřní vrstvy krystalů křemene (k) čnějicích do dutiny (d). Jan Petránek Mandle v bazaltu vyplněné chloritem (Mongolsko, H0108) Mandle v permském bazaltu (lom Studenec) Mandle v permském bazaltu (lom Studenec) Mandle v bazaltu (Island) Achátové pecky (Mongolsko) Tokové zvlnění (Fluw Wrinkles) • Zvlnění povrchu proudu vzniká při tuhnutí povrchové vrstvy lávového proudu (přechod do provazcových láv). Fluw Wrinkles, Mongolsko a Etna (dole) Zvlněná láva pahoehoe – flow wrinkles (Mongolsko) Lávový tunel (Lava Tube) • láva proudící uvnitř již částečně ztuhlého lávového příkrovu protéká trubicovitým tunelem který se na konci erupce vyprázdní. Lávový tunel, Mongolsko Zřícený lávový tunel, Mongolsko Hlavní tunel (A) vzniklý sloučením řady drobných tunelů. Hlaví tunel transportuje lávu do distální části proudu kde se dělí na drobné tunely (B). Na čele z těchto tunelů vytéká láva v řadě proudů (Rowland – Walker, 1990). Masaya (Nikaragua) Surtshellir (Island) Close view of ropy texture forming on the surface of a pahoehoe flow at Kilauea Volcano, Hawai`i. Photograph by T.N. Mattox on 11 June 1995 Provazcová láva pahoehoe (Ropy pahoehoe) • poměrně běžný typ povrchu pahoehoe • vrstva lávy pahoehoe pod tuhnoucím povrchem ještě pohyblivá a proto způsobuje na povrchové viskózní slupce nařasení a zmačkání, které pak připomíná lana a provazy Láva spirála pahoehoe (Pahoehoe lava coil) • láva spirála vzniká podél pomalu se pohybující střižné zóny v lávovém proudu například na hranici drobných lávových kanálů • láva na pravé straně snímku se pohybuje směrem vzhůru relativně k lávě na levé straně snímku Lava coil on pahoehoe flow, Kilauea Volcano, Hawai`i. Photograph by W.W. Chadwick in January 1983 Close view of ropy texture forming on the surface of a pahoehoe flow at Kilauea Volcano, Hawai`i. Photograph by T.N. Mattox on 11 June 1995 Mohyla (Tumulus) • Vznikají na povrchu pahoehoe lávy eliptické dómovité struktury • vznikají vydutím povrchové krusty lávou z podloží • Podél prasklin v horni části struktury může být vytlačováno magma Dutiny po kmenech stromu (Tree mold) • Tekoucí bazaltová láva obtéká kmen stromu • horní krusta ztuhne okolo kmene než dřevo shoří • Po utuhnutí celého proudu zůstane v povrchu proudu otvor na jehož povrchu je často otištěn původní povrch stromu Tumulus about 30 m in diameter on the Hilina Pali road on the south flank of Kilauea Volcano, Hawai`i. Photograph by J.D. Griggs on 23 September 1984 Dutiny po kmenech stromu (Větrník, Doupovské hory) Tumulus uprostřed lávového proudu (Mongolsko) D E Nafouknutý proud (Inflated flow) • d) tenký proud lávy obklopí kamennou překážku • e) proud nafoukne lávou oblast kolem překážky © John Winter and Prentice Hall. Blister on the surface of a pahoehoe flow, Kilauea Volcano, Hawai`i. Note U.S. quarter for scale. Photograph by J.D. Griggs on 21 August 1990 Pahoehoe puchchýř (Pahoehoe blister) • puchýř je tenkostěnná bublina tvořená bazaltovým sklem • vznikla při úniku plynů z povrchu lávového proudu Aerial extent of the N2 Grande Ronde flow unit (approximately 21 flows). After Tolan et al. (1989). © Geol. Soc. Amer. Special Paper, 239. pp. 1-20. Washington Oregon Idaho Scale 0 100 km 44o 45o 46o 47o 48o 116o120o122o124o 118o Walla Walla Schématický řez bazaltovým lávovým proudem (Long and Wood (1986) © Geol. Soc. Amer. Bull., 97, 1144-1155, Crooked River Gorge, OR. © John Winter and Prentice Hall). Vesicular Flow Top Upper Colonnade Entablature Lower Colonnade Approx. vertical scale in meters 10 0 vodorovný překlad Odlučnost lávových proudů (Mongolsko) Dva typy lávových proudů Odlučnost lávového proudů (lom Vrbičky - Doupovské hory) podložní tufy Lávové proudy (Mongolsko) Také bazaltové žíly mohou mít sloupcovitou odlučnost (Mongolsko) převzato P.Závada Sloupcová odlučnost lávy (lom Vrbičky - Doupovské hory) Sloupcová odlučnost lávy (Panská skála u Kamenického Šenova) Sloupcová pískovce (Cvikov) převzato P.Závada Ďáblova věž (Devils Tower) Odlučnost lávového proudů (Mongolsko) Koherentní facie • porfyrické facie nebo neporfyrické • vysokoteplotní devitrifikační textury v základní hmotě (sferule, mikropikylitické struktury) • masivní nebo pórovité stavby • toková foliace Subaerické bazaltové výlevy Autobrekcie • Masivní klasty, klasty s tokovou foliací a zubatými okraji • Okraje klastů nejsou schlazené • Časté pemzové a struskové klasty jsou běžné • Malé množství klastů menších než 2 mm • Izolované krystalové fragmenty jsou vzácné Subaerické a podvodní kyselé výlevy Autoklastická facie • Monomiktní • Časté jigsaw (skladačkové) struktury • klasty mají masivní nebo pórovité stavby Použitá literatura • řada prezentací volně dostupná na internetu • Strahler, A. (1999): Introducing Physical Geography. Wiley, New York • Karásek, J. (2001): Základy obecné geomorfologie. Přírodovědecká fakulta MU, Brno, 216 s. • Demek, J. (1987): Obecná geomorfologie. Academia, Praha, 476 s. • http://www.geology.cz/aplikace/encyklopedie • http://www.geology.sdsu.edu/how_volcanoes_work/ • http://volcanoes.usgs.gov/ • http://en.wikipedia.org/ • http://volcano.und.nodak.edu • http://www.sopky.cz/