In ultimii 40-50 de ani interesul fenomenelor vulcanice atat al oamenilor de stiinta din cele mai diverse specialitati cat si al marelui public a crescut considerabil. In Geologie vulcanismul a fost privit multa vreme ca un fenomen “intamplator” si i s-a acordat o importanta subordonata-in ciuda faptului ca este singura manifestare a proceselor magmatice accesibila observatiei directe, este principala sursa de informatii pentru studiul si intelegerea magmatismului.
In mod inexplicabil, importanta studiului vulcanilor pentru cunoasterea domeniului magmatic nu a fost tot asa de profund sesizata si valorificata ca de exemplu importanta studiului sedimentatiei actuale pentru cunoasterea domeniului sedimentar.
“In momentul de fata vulcanologia este probabil domeniul care polarizeaza cel mai mult interesul in Geologie, ea este unul din principalele “motoare” ale evolutiei recente a Geologiei si, in acelasi timp, una dintre principalele beneficiare ale progreselor acesteia.”- dupa cum afirma in 1976 Radulescu D.P.; totul se explica prin caracterul revolutionar pe care l-au avut evolutia stiintelor despre Pamant in ultimele 4 decenii, prin implicatiile foarte largi pe care le-au avut in toate domeniile stiintifice modificarile de conceptii inregistrate in cadrul acestora.
Progresele inregistrate pana in prezent in Vulcanologie si, prin ea, in cunoasterea domeniului magmatic, au atins deja acel nivel care poate prezenta o baza pentru reconsiderarea sistemului nostru de concepte in stiintele despre Pamant.
Fenomenele vulcanice l-au impresionat intotdeuna pe om.la toate popoarele din regiunile cu vulcanism activ exista mituri si legende, mai mult sau mai putin complexe, corespunzatoare cu stadiul de evolutie in care se gasesc; sacrificiile umane in craterele vulcanilor erau practicate indeosebi de populatiile din America Centrala si America de Sud, dar si din alte regiuni ale Pamantului arata cat de profunda era considerata legatura dintre viata omului si activitatea vulcanilor.
Mitologia greaca si cea romana au referiri bogate la vulcanii din regiunea Marii Mediteranei. Intre zeitatile focului si existenta acestora s-au facut intotdeauna legaturi directe; in Etna, in vulcanul din insula Vulcano ori in cel din insula Santorin s-ar fi gasit atelierele in care lucrau ciclopii sub conducerea lui Hefaistos.
Marii naturalisti au incercat sa explice fenomenele vulcanice – Aristotel care considera ca eruptiile sunt determinate de aerul comprimat in golurile din interiorul Pamantului, Empedocle care credea ca prin vulcani se elibereaza material topit provine din rezervoare subterane locale; altii s-au multumit numai cu descrierea lui, ca de exemplu Strabo, Pliniu cel Tanar si multi altii. Insa pentru prima data termenul de “vulcan” a fost definit de Varenius in lucrarea sa “Geographia Universalis” in anul 1650. Ceea ce a stat, in mod inconstient si neexprimat, la baza tuturor parerilor emise in acea perioada a fost caracterul intamplator al vulcanismului.
1545, Sebastian Munster, Geographia universalis
http://www.capurromrc.it/mappe/!0121italia.html
Astazi vulcanologii sunt din ce in ca mai precisi in predictii, se cunosc cauzelele eruptiilor si fenomenele ce intervin odata cu acestea. Tari ca Japonia, Tucia, China, S.U.A. si altelele pun mare valoare in aparate pentru predictia cutremurelor, din ce in ca mai multi vulcanologi sunt cautati.
Conform The Smithsonian Institution, 1511 vulcani situati deasupra nivelului marii au fost activi in ultimii 10 000 ani, 539 dintre ei au erupt cel putin odata de-a lungul istoriei scrise. In medie, intre 50-60 de vulcani situati deasupra nivelului marii, sunt activi in fiecare an; jumatate din acestea sunt defapt continuarile eruptiilor din anii precedenti, iar celelalte sunt noi .
In schimb, dupa cum cunoastem, oceanele ocupa 2/3 din suprafata Globului, acest lucru inseamna ca cea mai mare parte a vulcanismului se desfasoara in zone submarine, subacvatice, din acest motiv motiv el este mai putin cunoscut decat cel subaerian, desi este la fel de raspandit.Vulcanismul subaerian are loc atunci cand eruptia este puternica, iar actiunea de constructie a conului este la fel, de neinvins de fortele valurilor.
In zonele oceanice, respectiv marine, sunt de luat in considerare doua moduri distincte de manifestare a vulcanismului : eruptii abisale ce au loc la adancimi mai mari de 2 000 de metri si eruptii la adancimi mici. La adancimi mari, datorita presiunii coloanei de apa, care face ca presiunea critica a vaporilor de apa de provenienta magmatica sa fie depasita de presiunea hidrostatica, manifestarile vulcanice imbraca forme specifice. Aici nu se inregistreaza explozii intrucat nu mai este posibila degazeificarea magmei. Eruptiile se desfasoara linistit, sub forma unor curgeri de lava ce nu sunt insotite de explozii.
Eruptiile de la adancimi mici pot fi observate prin manifestari de la suprafata apei, mai ales cand edificiul vulcanic se ridica pana aproape de suprafata apei. La aceste nivele, pe langa procesul de gazefiere a lavei la contactul cu apa are loc o vaporizare instantanee a apei; este foarte probabil ca aici sa se formeze o crusta care impiedica racirea rapida a partilor interne. Schimbul de caldura intre magma si apa nu se mai produce direct, ci este controlat de conductivitatea termica a crustei; din acest motiv apar sparturi in crusta, pseudo-cratere prin care se creeaza noi contacte magma-apa. Asemenea procese sunt urmate de explozii violente ce pulverizeaza lava zvarlind-o prin coloane de apa in atmosfera. De regula, un astfel de contact al topirii magmatice cu apa este urmat de fenomene autoexplozive care amplifica si intretin exploziile magmatice propriu-zise.
Se poate presupune ca daca se produce un amestec de magma si apa in proportii potrivite, probabil in volume egale, au loc procese explozive care determina, in continuare, un asemenea amestec si deci, autoalimenteaza exploziile. Una din conditiile hotaratoare care trebuie sa controleze desfasurarea unor asemenea fenomene este o interpretare atat de puternica a magmei cu apa incat, schimbul de caldura sa se poata face cu viteza de amestec a celor doua faze; aceasta conditie ar putea fi indeplinita in cazul in care magma s-ar prezenta in particule de dimensiuni mici
Toate aceste fenomene produc o ridicare a temperaturii apei si o modificare a chimismului acesteia prin aportul de substanta magmatica, iar incalzirea locala are drept consecinta crearea unor curenti destul de puternici care antreneaza chiar blocuri de piatra ponce provenite din eruptie asa cum s-a intamplat in timpul eruptiilor din perioada 1707 – 1711 din Golful Santorin. Aparitia acestor modificari se simte in procesele de sedimentare din perioada respectiva; sau in alte situatii au luat nastere insule temporare. Doua dintre eruptiile cele mai recente si cele mai bine studiate sunt cele din vecinatatea insulei Fayal (Arhipeleagul Azore) in 1951 – 1958 si din vecinatatea Islandei, la Surtsey in 1964.
Insula Surtsey – curgeri de lava
http://tlacaelel.igeofcu.unam.mx/~GeoD/spreading/iceland/surtsey1963.jpg
In ambele cazuri s-a observat si trecerea de la activitatea submarina la cea subaeriana cu schimbarea tipului de manifestari.S-au constatat, de asemenea, in aceasta etapa hidroexplozii concomitente cu explozii subaeriene normale in alte puncte ale structurilor, ceea ce constituie o confirmare a deductiilor asupra efectelor contactelor dintre magma fierbinte si apa.
Una dintre formele de manifestare foarte frecvente in cadrul exploziilor care se desfasoara in imediata apropiere a interfetei apa-aer este aparitia unui nor inelar bazal care se deplaseaza centrifugal prin rostogolire; el este incarcat cu cenusa, lapilli sau chiar blocuri mai mari si seamana, din acest punct de vedere, cu norii arzatori. Prin forma si aspectul sau general acest nor inelar evoca partea bazala a norului care se formeaza in exploziile nucleare. Se poate presupune ca norii inelari bazali iau nastere atunci cand sunt indeplinite anumite conditii atat in ceea ce priveste orientarea emisiunii – perfecta verticalitate – cat si in ceea ce priveste proportia amestecului dintre faza gazoasa si cea solida.
Deoarece in cadrul vulcanismului exista mai multe manifestari submarine, se intelege ca toate conditiile tectostructurale sunt acoperite, cel putin din punct de vedere chimic, de produsele acestora; printre acestea amintesc materialul piroclastic, lave si roci holo- sau cvasiholocristaline.
Pillow-lava, hialoclastitele si spatiile columnare sunt o parte din caracteristicile produselor activitatii submarine.
Astfel, contactul lavei fierbinti cu apa conduce la formarea unei cruste sticloase subtiri sub care magma ramane fierbinte si fluida, aceasta crusta are forma de perna, fapt ce a si dus la denumirea ei – pillow-lava, in engleza “pillow” se traduce perna. Aici voi explica putin din formarea acesteia – acea magma ce ramanea fierbinte si fluida se individualizeaza datorita rotogolirii, dar poate sa-si pastreze o legatura cu masa principala de lava sub forma unui conduct-peduncul prin care sa se alimenteze in continuare sau sa se izoleze complet. Presiunea din interior, in cazul alimentarii continue, sparge crusta initiala debitand-o in mici fragmente de sticla si determina formarea alteia; repetarea procesului conduce la aparitia unei mase de material sticlos faramitat in care se gasesc corpurile elipsoidale. Pastrandu-si plasticitatea inca multa vreme, “pernele” de lava se formeaza, se muleaza unele peste celelalte fara a-si pierde insa individualitatea; pierzandu-si legatura cu masa principala de lava ele se pot rostogoli pe pante si “acumula“ la baza acestora. Adesea, intre ele se gaseste material sedimentar.
Formarea pillow-lavelor are loc numai in cazul magmelor fluide, bazice. Formarea si dimansiunile pernelor, grosimea crustelor sunt determinate de raportul care se stabileste intre aportul de lava si ritmul de racire.
Pillow-lava
http://domingos.home.sapo.pt/vulcoes_4.html
Pillow-lavele sunt foarte frecvente in cadrul formatiunilor bazaltice vechi consolidate in conditii subacvatice. Observatiile actuale au fost multa vreme concurente – asa ca cele de la vulcanul Matavanu din insulele Samoa (foto jos) – pentru ca se refereau la situatii de patrundere in apa a lavelor din eruptii subaeriene.
Formarea pillow-lavelor nu pare sa caracterizeze asemenea situatii; dimpotriva, emisiunea lavelor direct in apa reprezinta o conditie necesara. Lucrul acesta a fost sesizat numai in momentul cand s-au putut face observatii subacvatice in conditii favorabile. Formarea pillow-lavelor a fost constatata chiar la adancimi foarte mici, de ordinul metrilor.
Campie de lava – Vulcanul Matavanu, Samoa
http://www.kenmac.me.uk/html/2003_11_01_blogarchive.html
O alta caracteristica sau un alt produs al vulcanismului submarin sunt hialoclastitele; datorita racirii rapide a materialului vulcanic cand ajunge in contact cu apa, lava se fragmenteaza sub forma de sticla, asa cum se intampla si la suprafata pillow-lavelor. Daca modul de emisie a magmei permite un contact larg cu apa, ca si in cazul unei eruptii explozive, atunci portiuni mari din magma sau ea in integral sa transforma in mici particule de sticla; depozitul care se formeaza, cu grosimi apreciabile, seamana perfect cu un tuf nascut in conditii subaeriene.
Identificarea naturii piroclastice sau hialoclastice a unui material se poate face foarte usor prin examinarea formei fragmentelor. Provenind din explodarea gazelor ce se gaseau ca mici bule in spatiile libere sferice din lava sau lava consolidata, fragmentele tufurilor sunt conturate mai ales de suprafete concave mostenite din aceasta “spuma” de lava sau roca; fragmentele hialoclastitelor sunt, dimpotriva, conturate mai ales de suprafetele plane si, numai in mod accidental, concave.
Uneori depozitele de hialoclastite stau peste si trec progresiv la lave bazale; ele reprezinta, in asemenea cazuri, o “crusta” complexa a lavelor.
Materialul constituent al hialoclastitelor este, in mod obisnuit, alterat; sticla se oxideaza, absoarbe apa foarte usor si se transforma intr-un material galben-brun denumit in literatura mai veche “palagonit” iar depozitul – “tuf palagonitic”. Astazi stim ca ceea ce a fost descris sub numele tuf palagonitic nu are nici o legatura cu un depozit piroclastic subaerian.
Daca suprafetele vulcanice sunt plane curgerile linistite de lave bazice nu au conditii favorabile pentru formarea pillow-lavelor, dar nici a hialoclastitelor.
Racirea masei magmatice determina, ca si in conditii subaeriene, aparitia separatiilor columnare; fisurile de contractie contureaza coloane cu sectiune cel mai adesea hexagonala, dar foarte scurte, cu inaltime de 3 – 4 ori mai mare decat diametrul bazei. La aceasta trasatura care le diferentiaza de coloanele formate subaerian se adauga faptul ca nu exista in partea exterioara un acoperis cu o alta structura (scorii, separatii laminare). Cazurile in care au fost constatate separatii columnare sub pillow-lave reprezinta asocieri accidentale ale acestor doua forme texturale fara legatura genetica intre ele si cu ambele posibilitati de succesiune de formare: curgeri cu formare de pillow-lave peste fundament cu separatii columnare sau injectare de magme sub acoperis subtire de pillow-lave si aparitie a separatiilor columnare in cadrul lor.
Formele texturale descrise se intalnesc numai la lavele bazice; lavele vascoase emise subacvatic formeaza curgeri scurte si groase in care se nasc crapaturi sferice concentrice determinand aspectul textural denumit perlit .
Daca activitatea vulcanica are loc subaerian si subacvatic, voi aminti aici un alt tip de eruptie vulcanica strans legata cu apa, si anume – Eruptiile sub gheata: principalele informatii in aceasta privinta le avem din Islanda, unde inca de multa vreme fusesera observate niste forme morfologice ciudate, cu peretii verticali si parte superioara orizontala, denumite local “stapi” iar in limba engleza “table mountains”. In momentul in care alcatuirea petrografica a fost mai bine cunoscuta, iar cunostinele asupra vulcanismului submarin au crescut, s-a inteles ca ele sunt rezultatul unei activitati vulcanice sub gheata; un conduct activ sub gheata determina topirea acesteia si formarea unei pungi de apa + vapori cu forma in general cilindrica, in orice caz cu peretii verticali. Lava eliberata in interiorul acestui spatiu, in contact cu apa, adopta texturi de pillow-lava sau de hialoclastit; in felul acesta ia nastere o masa mai mult sau mai putin cilindrica, constituita din pillow-lava si/sau hialoclastite, care poate fi recunoscuta in toate edificiile “stapi”. Daca acoperisul de gheata este topit in intregime deasupra conductului, activitatea continua in conditii subaeriene si edificiul ajunge sa fie constituit in partea superioara din lave si/sau piroclastite.
Tot din Islanda a fost descrisa formarea de pillow-lave si hialoclastite in cazul unei curgeri de lave care a inaintat pe sub gheata prin axa unei vai. In cazul unor eruptii pe fisuri, edificiile care iau nastere au forma alungita a unor pereti. Grimsvotn, eruptie vulcanica.
http://www.gsi.ie/everyone/europe/iceland/grimsvotn.jpg
Grisvotn, eruptie vulcanica
Desi eruptiile vulcanice constituie o adevarata amenintare la adresa omenirii, vulcanii pot deasemenea fi bogati in resurse. Probabil cea mai mare resursa din vulcani este pamantul format din materialele ce sunt aruncate de eruptii. Activitatea vulcanica a creat una dintre mai frumoase si fertile regiuni ale Pamantului. Inca de la inceputul secolului XX, stapanirea caldurii naturale a sistemelor vulcanice a dat o sursa, aproape nepoluanta , de energie termica si energetica. De exemplu jetul de la Geyzerele din nordul Californiei, cel mai mare camp geotermic, este suficient pentru a alimenta un oras de milioande de locuitori, precum San Francisco.
Multe depozite de cupru, carbune, zinc, aur si argint, sunt continute in rocile vulcanice, sau in rocile magmatice, ce sunt bazele vulcanilor. Roca sparta de lava, pumice, carbunele si alte produse rezultate in urma eruptiilor sunt surse de materie bruta pentru construirea drumurilor, in constructii, industrie.
Cat despre vulcanismul submarin putem spune ca este si daunator si benefic; el schimba cum spuneam chimismul apei, il imbogateste uneori cu minerale si astfel produce ape terapeutice, sau poate chiar produsul magmatic este benefic in tratarea sau prevenirea unor boli – dar poate polua apa, o poate incalzi si daca la acea apa avea acces un oras, ea nu mai putea fi potabila, deasemenea poate defertiliza pamantul cu depozite de material vulcanic; sau miscarea seismica poate produce inundatii si tot odata foamete ce duce si la boli contagioase, poate produce valuri gigantice (tsunami) cu mari pagube materiale si sufletesti; disparitia unor specii subacvatice mai este posibila datorita vulcanismului.
Indiferent de tipul de vulcanism, omul va fi mereu interesat de acest fenomen, va cauta metode cat mai bune pentru predictia eruptiilor din timp si, deasemenea, va incerca sa gaseasca si o latura cat mai buna pentru a profita pe cat de mult posibil de acest lucru. Dar toate acestea vor fi din ce in ca mai aproape datorita dezvoltarii din ce in ca mai rapide a tehnologiei, a aparaturii specializate pe acest domeniu si dupa cum ziceam a numarului din ce in ce mai mare de implicare a oamenilor de stiinta si nu numai .
Bibliografie :
– Radulescu D. P. (1976) – “ Vulcanii astazi si in trecutul geologic “, Editura Tehnica, Bucuresti;
– Manilici G. (1985) – “ Ce stim despre vulcani “, Editura Tehnica, Bucuresti;
– Papiu C.V. (1956) – “ Eruptii vulcanice submarine “, Editura Stiintifica, Bucuresti;
– Posea Grigore (2001) – “ Vulcanismul si relieful vulcanic “, Editura Fundatiei Romania de Maine, Bucuresti;
– www.director-referate.com
NOTA IMPORTANTA: ARTICOLELE PUBLICATE IN PAGINA DE REFERATE AU SCOP DIDACTIC SI SUNT ELABORATE IN URMA UNEI DOCUMENTARI SUSTINUTE. ESTE STRICT INTERZISA PRELUAREA ARTICOLELOR DE PE SITE SI PREZENTAREA LOR LA ORELE DE CURS. Referatele din aceasta sectiune sunt trimise de diferiti colaboratori ai proiectului nostru. Referatele va sunt prezentate pentru COMPLETAREA STUDIULUI INDIVIDUAL, si va incurajam si sustinem sa faceti si voi altele noi bazate pe cercetari proprii.