Vulkanizmus a jeho důsledky III b. III. Produkty vulkanické aktivity David Buriánek Pouze pro potřebu výuky • Apojo - kaldera zaplavená vodouFreatomagmatické exploze maar-tuff ring structures • Idealizovaný řez přes sedimentární profil vzniklý mělkou hydromagmatickou explozí (Barberi, 1985) • Když dojde k erupci magmatu v mělkém vodonosném horizontu (aquifer), je voda rychle vyčerpána a erupce nabude magmatický charakter • Profil indikuje pokles zastoupení vody při formování pyroklastického materiálu • Celá sekvence končí pyroklastickým materiálem který vznikl čistě magmatickou erupcí (pemza, struska, nebo láva) Freatické až freatomagmatické napadávky Freatomagmatické exploze • Hojné blokové a rozpukané úlomky skla • Pemzové, struskové a jiné klasty jsou blokové • Běžné akreční lapily • Obvykle nespečené • Převažují popel a jemné lapily Sedimenty pyroklastických vln Freatické exploze • Obsahují hojné litické a hydrotermálně alterované klasty • Běžné akreční lapily • Malý objem (<< 1 km3) a malý rozsah do 2 km od zdroje) • Hlavně napadávky a surge uloženiny • nespečené Popelová vrstva provázející ignimbrity s akrečními lapilami, Boaco (D228) • složené z krystalů, pemzy, strusky, méně pórovitých klastů, litických fragmentů • horniny jsou profyrické nebo neporfyrické • hojné fragmenty krystalů • litické klasty vzácné nebo hojné Pyroklastický proud (block and ash nebo scoria and ash) Magmatická exploze • hojné úlomky sklovitých lemů pórů v matrix • klasty pemzy a strusky ve tvaru tenkých platů, čoček nebo bloků • akreční lapily • spečené nebo nespečené Sedimenty z explozivních magmatických a freatomagmatických erupcí Nespečené napadávky (pumice or scoria fall deposits) Freatomagmatické sedimenty pyroklastické vlny (Nikaragua) • sekvence začíná tence laminovanými jílovci • vulkanické brekcie a pískovce s jílovou matrix • hojné fragmenty krystalů, vulkanické litické fragmenty a pemza • intraklasty jílovců Sedimenty z podmořských erupcí (úlomkotoky) Špatně vytříděný vulkanický pískovec bohatý na krystaly itraklasty jílovce (M) v jílovité matrix, ostrohranné litické fragmanty (L) a pemza Lahar (Lahar) • název pochází z Indonésie a označuje směs horninových úlomků, bahna a vody • často se pod tento název řadí bahnotoky a úlomkotoky (mudflows a debris flows) • lahar (bahenní proud) a jeho uloženiny vzniklé tokem zvodněného sopečného popela (unášejícího i úlomky až velké bloky láv) • nejčastěji vzniká na úbočí sopky a ohrožuje její předpolí • vzniká účinky lijáků nebo tání sněhu A small lahar triggered by rainfall rushes down the Nima II River near the town of El Palmar in Guatemala. The lahar developed on the slopes of Santiaguito volcano. Photograph by J.N. Marso on 14 August 1989 Lahar z vulkánu Santa Lucia, Nikaragua Landslide at Mount St. Helens volcano triggers explosive eruption on May 18, 1980 Schematický model laharu který protekl říčním údolím (Pierson a Scott 1999) Sedimenty laharu (sopka St. Heleny) Lahar a jeho následky sopka Mt. Pinatubo (zdroj USGS) Sedimenty laharů (Javorná) Sedimenty 2 laharových proudů (Javorná) Úlomky karbonatizovaných dřev a krystalů pyroxenu a amfibolu (Javorná) • Tok úlomků (Debris flow) tekoucí směs sedimentů a vody s >80 hm. % pevné frakce v nebo >60 objemovými % • Vysoce koncentrovaný tok (Hyperconcentrated flow) obsahuje 20-60 hm. % pevné frakce nebo 40-80 objemových % • Bahnotok (Mudflow) >50% písku + prachu + jílu v klastickém podílu • Soudržný úlomkový proud (Cohesive debris flow) >5% jílu v klastickém podílu • Nesoudržný úlomkový proud (Non-cohesive debris flows) <5% jílu v klastickém podílu Klasifikace laharů • Úlomkotoky a laviny (Debris flow, debris avalanche) • Nesoudržný lahar (Non-cohesive lahar) • Soudržný lahar (Cohesive lahar) • přívalový proud (Streamflow) Vztah mezi různými typy laharů a jejich sedimenty (SMITH a LOWE 1991) Charakter laharu se mění v závislosti na poměru mezi vodou a sedimentem: pokud převažuje voda jde o zředěný streamflow, hyperkoncentrovaný proud, úlomkotok, lavina úlomků. Sedimenty jsou neseny v důsledku turbulencí, vztlaku fluid (vznos), síle soudržnosti jílové matrix, disperzní síle zrn, Při sedimentaci sedimentují postupně nebo dojde k rychlému zamrznutí celého proudu Část laharového proudu (vulkán Santa Lucia, Nikaragua) Schematický nákres hlavních typů facií v laharovém proudu (Scott 1988). Lahar (vulkanická struktura Santa Lucia, Nikaragua) Úlomkotok a lavina (Debris avalanche) • rychlé (katastrofické) jejich rychlosti se pohybují řádově v km*s-1 • po svahu se pohybuje směs úlomků hornin, popela a někdy i půdy • tato hmota je promíšena s vodou nebo sněhem • ideálním prostředím pro tyto svahové pohyby je sklon vrstev shodný se sklonem svahu • vznikají například při gravitačním kolapsu vulkánu • bývají generovány v důsledku zemětřesení, vulkanické erupce nebo prudkých dešťů • často se pohybují vodními koryty • mohou dosáhnout délky několika kilometrů • pokud se transformují na lahary (vodou bohaté) mohou mít dosah až desítky kilometrů Intense Rainfall During Hurricane Mitch Triggers Deadly Landslide and Lahar at Casita Volcano, Nicaragua, on October 30, 1998 Photograph by K.M. Scott on March 25, 1999 Vulkanické žíly • většinou několik m mocné pronikají starší vulkanity nebo horniny v podloží vulkánu Žíla bazaltu, pláž Transito, Nikaragua • mohou způsobovat kontaktní metamorfózu ve svém okolí (jen malý dosah) Okraj žíly bazaltu (slínovce), pláž Transito, Nikaragua Okraj žíly bazaltu (slínovce), pláž Transito, Nikaragua Žíly bazaltů v tonalitu, Mongolsko Žíly bazaltů v tonalitu, Mongolsko Kontakt žíly bazaltů a prachovců (perm), Oslavany Dutiny na okraji žíly bazaltů, Oslavany Deformace a metamorfóza Deformovaná vulkanoklastika, Mongolsko Deformované polštářové lávy, Mongolsko Deformované polštářové lávy, Mongolsko Metamorfované krystalové tuf, Mongolsko