Klęski żywiołowe wywoływane zjawiskami geologicznymi: trzęsienia ziemi, wulkanizm i plutonizm

Słowo „kataklizm” pochodzi od greckiego słowa „kataklysmós” co znaczy powódź, potop. W czasach współczesnych kataklizmem nazywamy klęskę żywiołową wywołującą duże zniszczenia i zmiany na powierzchni ziemi. Kataklizmami są gwałtowne powodzie ,silne trzęsienia ziemi, wybuchy wulkanów i potężne huragany.
Klęski żywiołowe możemy podzielić na te wywoływane zjawiskami atmosferycznymi np.: huragany i toranada, oraz te które są spowodowane zjawiskami geologicznymi.

Do klęsk żywiołowych wywoływanych zjawiskami geologicznymi zaliczamy trzęsienia ziemi, wulkanizm i plutonizm.

Trzęsienie ziemi to naturalny, krótki i gwałtowny wstrząs (lub ich seria) gruntu, powstały pod powierzchnią Ziemi (ognisko trzęsienia ziemi) i rozchodzący się w postaci fal sejsmicznych od ośrodka - epicentrum, znajdującego się na powierzchni, gdzie drgania są najsilniejsze.

Przyczyny trzęsień ziemi

Skorupa ziemska nie jest jednolitą powłoką, lecz składa się z około tuzina olbrzymich płyt, pływających w plastycznym płaszczu ziemi. Płyty te powoli, lecz stale, trącają się wzajemnie, przez co wzdłuż ich krawędzi powstają silne naprężenia. W końcu stają się one tak duże, że płyta ugina się i powstaje wstrząs. Naprężenie na jakiś czas znika, ale ziemia może się trząść nadal na obszarze setek kilometrów.

Większość trzęsień ziemi, zwłaszcza na obrzeżach Oceanu Spokojnego i w pasie ciągnącym się od południowej Europy w głąb Azji, jest wynikiem ruchów płyt skorupy ziemskiej. Jeśli płyta oceaniczna napiera na płytę kontynentalną, powstają trzęsienia ziemi, wybuchy wulkanów i szybkie wypiętrzanie gór. Przykładem tego zjawiska jest zachodnie wybrzeże Ameryki Południowej, gdzie utworzyło się pasmo Andów.

Bywają jednak też inne przyczyny trzęsień ziemi. Niektóre części globu powracają jeszcze do stanu równowagi po zlodowaceniu, które ustąpiło zaledwie około 10 tysięcy lat temu. Uwolniona od ogromnego ciężaru lodu skorupa ziemska podlega czasem wstrząsom powstającym w wyniku powolnego wyginania się do góry. Niewielkie trzęsienia o zasięgu lokalnym mogą być również powodowane przez wybuchy wulkanów. Erupcje wulkanów nalężą do potężnych sił przyrody. Potężne eksplozje mogą wysadzić wierzchołek góry, wyrzucając jednocześnie w powietrze chmury gazów i kawałki materiału skalnego.

Niewielkie trzęsienia mogą być także powodowane osuwaniem się ziemi, podziemnymi eksplozjami jądrowymi, a nawet napełnianiem zbiorników wodnych. Ich znaczenie jest jednak niewielkie w porównaniu z występującymi na krawędziach płyt trzęsieniami, w czasie których uwalnia się energia równoważna tuzinom bomb atomowych.

Ze względu na głębokość ogniska wyróżnia się trzęsienia ziemi: płytkie (do 50 km), średnio głębokie (50-300 km) i głębokie (300-700 km).
Z ogniska wychodzą fale sejsmiczne dwojakiego rodzaju. Jedne nazywamy podłużnymi, albowiem cząsteczki ośrodka, w którym rozchodzą się drgania, poruszają się ( drgają ) w tych samych kierunkach, w których następuje rozprzestrzenienie się fal, czyli wzdłuż, powodując zagęszczenia i rozchodzenia materii do fal podłużnych należą m.in. fale dźwiękowe ( głosowe ). Wszyscy wiedzą, że silny huk wywołany np. przez jakąś eksplozje, może spowodować wypadnięcie szyb w pobliskich budynkach, wygniata je bowiem fala zagęszczonego powietrza, po której następuje "próżnia", tj. powietrze bardzo rozrzedzone.

Fale podłużne rozchodzą się we wszystkich trzech ośrodkach fizycznych: gazowym, stałym i ciekłym, zmieniając tylko swą prędkość. Im ośrodek jest gęstszy, tym prędkość będzie większa. W powietrzu wynosi ona 330 m/s, a w skałach litych - od 3 do prawie 5 km/s.

Drugi rodzaj fal nosi nazwę poprzecznych, ponieważ drgania odbywają się poprzecznie, prostopadle do kierunku rozchodzenia się fal. Takie drgania przenoszą się tylko w ośrodkach posiadających pewną sprężystość, tj. zdolność do krótkotrwałej zmiany kształtu i powrotu do postaci pierwotnej. Jedynie ciała stałe cechują się taką zdolnością i dlatego fale poprzeczne nie rozchodzą się ani w cieczach ( np. w wodzie ), ani w gazach, lecz zanikają w nich. Są one także powolniejsze od fal podłużnych, ich chyżość wynosi bowiem zaledwie 0,6 prędkości podłużnych.

Fale sejsmiczne rozchodzące się z hipocentrum docierają najprędzej do powierzchni Ziemi w miejscu położonym bezpośrednio nad ogniskiem. Miejsce to zwiemy epicentrum. Im dalej od epicentrum, tym później dobiegają drgania i tym są one słabsze. Dlatego największe zniszczenia występują w najbliższym jego sąsiedztwie, tzw. Obszarze epicentralnym, w którym także najsilniej zaznacza się działania fal długich. Te ostatnie przedstawiają fale wtórne, wzbudzone na powierzchni ziemi przez fale podłużne i poprzeczne; powodują one największe wychylenia gruntu i tym samym - zniszczenia.

Wyróżniamy trzy rodzaje trzęsień:
- tektoniczne-związane z przemieszczaniem się mas skalnych w skorupie ziemskiej, występują przede wszystkim na granicach między płytami litosfery. Trzęsienia tego typu towarzyszą również uskokom. Trzęsienia tektoniczne stanowią 90% trzęsień i są najgroźniejsze.
- wulkaniczne-towarzyszom wybuchom wulkanów i przedzieraniu się magmy przez skały. Są mniej groźne od tektonicznych i stanowią 7% liczby wszystkich trzęsień.
- zapadliskowe-związane z przemieszczaniem się niedużych mas skalnych, powstają podczas zapadania się stropów jaskiń lub zalewania się wyrobisk górniczych (tąpnięcia). Stanowią 3% ogólnej liczby trzęsień.

Obszary penesejsmiczne są to obszary gdzie trzęsienia ziemi występują sporadycznie lub często ale są bardzo słabe. Są to: Północna Europa, Ural i Wielkie Góry Wododziałowe.

Obszary asejsmiczne są to obszary całkowicie pozbawione trzęsień. Są to: stare platformy, dna oceaniczne z wyjątkiem grzbietów i rowów. Najwięcej trzęsień jest na Pacyfiku.
Skutki trzęsienia ziemi zalezą od siły wstrząsów, głębokości, na której powstają oraz od rodzaju skał na powierzchni ziemi. Grunt może pękać, unosić się i zapadać. W obszarach górzystych mogą powstać lawiny i osuwiska, nawet na łagodnych stokach gliniaste gleby mogą zacząć pełznąć na podobieństwo -płynnej lawy.

Trzęsienie ziemi trwa na ogół nie dłużej niż kilka sekund, ale niektóre trwają minutę lub dłużej. Trzęsienie ziemi w San Francisco w 1906 roku trwało np.. 40 sekund, podczas gdy trzęsienie ziemi, które nawiedziło Alaskę 24 stycznia 1964 roku wstrząsnęło ziemią ponad 7 minut, z tego przez 3 minuty ze szczególnie niszczącą siłą. Główna bywa poprzedzona drobnymi drganiami zwanymi wstrząsami wyprzedzającymi. Mogą one występować kilka godzin, tygodni a nawet miesięcy przed wstrząsem głównym.

Często głównemu wstrząsowi towarzyszą tzw. Wstrząsy potomne, z których każdy kolejny jest słabszy od poprzedniego. Wstrząsy potomne powstają wskutek przemieszczania się mas skalnych, dopasowujących się do stanu nowej równowagi. Chociaż są one słabsze od wstrząsu głównego, często powodują szkody w obiektach, których konstrukcja została wcześniej osłabiona przez trzęsienie główne.

Przy określeniu siły trzęsienia ziemi używa się skali magnitud zwanej skalą Rihtera. Została ona nazwana od nazwiska amerykańskiego specjalisty Charlesa F. Richtera, który wprowadził ją w 1935 roku. Podana niżej skala wskazuje na prawdopodobne skutki trzęsienia ziemi dla poszczególnych stopni intensywności.

1 stopień - Wykrywalne tylko za pomocą sejsmografów
2 - 3 stopień - Ledwie odczuwalne przez ludzi
4 - 5 stopień - Może spowodować niewielkie szkody
6 - stopień - Dość niszczycielskie
7 - stopień - Duże trzęsienie ziemi
8 - 9 stopień - Bardzo niszczycielskie trzęsienie ziemi

Ostatnio sejsmolodzy wolą posługiwać się wspomnianą skalą Mercalliego, która została zaproponowana przez włoskiego sejsmologa Giuseppe Mercalliego w 1902 roku.
Skala Marcallego służy do określania intensywności drgań gruntu w danym miejscu na skutek trzęsienia ziemi. Jest to tzw. odczuwalna intensywność. Sama skala zaś jest rejestrem opisanych skutków trzęsienia ziemi.

1 stopień - Nieodczuwalne dla ludzi
2 stopień - Odczuwalne dla ludzi zamieszkujących wyższe piętra
3 stopień - Zawieszone na ścianach przedmioty mogą się poruszać
4 stopień - Zawieszone na ścianach przedmioty poruszają się, pojawia się drżenie okien i drzwi
5 stopień - Odczuwalne na dworze, małe przedmioty poruszają się
6 stopień - Odczuwalne przez każdego, poruszają się meble, chwieją się drzewa i krzewy
7 stopień - Ludzie z trudem utrzymują się na nogach, budynki pękają
8 stopień - Powstają duże szkody w budynkach, łamią się gałęzie drzew
9 stopień - W gruncie tworzą się duże pęknięcia, niektóre domy rozpadają się
10 stopień - Obsuwa się powierzchnia ziemi, liczne budynki leżą w gruzach
11 stopień - Duże przekształcenia powierzchni ziemi, wyginają się szyny kolejowe
12 stopień - Zniszczenia są niemal całkowite

Trzęsienia ziemi są spowodowane ruchami płyt, a ich ruch rzadko jest stały.

Przez długie okresy w ogóle się go nie obserwuje. Siła tarcia utrzymuje płyty w bezruchu. Kiedy naprężenia stają się większe niż wytrzymałość skał następuje gwałtowne pęknięcie - trzęsienie ziemi uruchamiające płyty. Nikt nie potrafi przewidzieć dokładnie kiedy może nastąpić trzęsienie ziemi. Skrupulatne opracowywanie map i monitoring aktywności sejsmicznej umożliwiają naukowcom określenie stref zagrożenia i częstości występowania wstrząsów sejsmicznych.

Płyty skorupy ziemskiej mogą się poruszać także wzdłuż uskoków podwodnych.

Występujące wtedy trzęsienia ziemi nie powodują groźnych skutków w najbliższej okolicy. Wstrząs taki może być odczuwany na statkach, ale ich uszkodzenie jest mało prawdopodobne. Wstrząsy występujące pod wodą lub w strefie brzegowej lądu powodują jednak powstawanie olbrzymich fal morskich noszących japońską nazwę - tsunami. Na samym oceanie te fale są słabo zauważalne, chociaż przemieszczają się z prędkością do 790 km/h. Gdy zbliżają się do płaskich wybrzeży ich prędkość maleje, natomiast rośnie ich wysokość. Gdy tsunami dociera do wybrzeża, morze cofa się, po czym wraca w postaci ogromnych fal atakując małe zatoki. Tsunami spiętrza się nawet do wysokości ok.30 m. powodując ogromne zniszczenia.

Najbardziej niszczycielskie fale tsunami powstają podczas trzęsień ziemi w strefach subdukcji pod dnem oceanicznym. Kiedy na skutek wstrząsu dno oceaniczne ulega przemieszczeniu w kierunku pionowym, wówczas ogromna masa wody nad nim zostaje wytrącona ze stanu równowagi i tworzy się fala.

Tsunami może być również wzbudzone kiedy gwałtownie wybucha podwodny wulkan. Niebezpieczne są też osunięcia mas skalnych spowodowane wybuchem wulkanu albo wstrząsem sejsmicznym. Duże masy skalne po osunięciu się na dno morza rozkładają się na nim niczym rozwijany dywan. Tworzą przy tym zawirowania, które mogą spowodować pionowe przemieszczenie mas wody i powstanie fali. W odróżnieniu od fal wywołanych przez trzęsienie ziemi, tego typu tsunami szybko ulegają rozproszeniu i prawie wcale nie docierają do lądów położonych daleko od źródła tsunami.

Ostatnią przyczyną powstawania ogromnych fal może być uderzenie w Ziemię dużego meteorytu lub planetoidy. Takie zderzenia są niezmiernie rzadkie, jednak gdy nastąpią, powodują katastrofę na skalę globalną. Tsunami wywołane przez uderzenie obiektu pochodzenia kosmicznego obiegłoby kulę ziemską przynajmniej kilka razy.
Tsunami mają trzy nakładające się, ale odrębne fazy procesów fizycznych które są analizowane podczas symulacji komputerowych po wystąpieniu trzęsienia:

1 faza - wzbudzenie: jest procesem, podczas którego zaburzenie w dnie morskim, takie jak ruch wzdłuż uskoku, odkształca powierzchnię morza. Zakłada się, że taka deformacja odwzorowuje przemieszczenie dna. Natychmiast po trzęsieniu ziemi badacze pospiesznie ustalają wytyczne dla służb ochrony przed tsunami. Z samych danych sejsmicznych odczytać można jedynie orientację powierzchni uskoku oraz położenie wstrząsu, jego głębokość i rozmiar. Pozostałe dane muszą być oszacowane, aby można było określić wielkość ostatniej fazy tsunami.

2 faza - propagacja: przekazuje energię sejsmiczną z miejsca wstrząsu za pośrednictwem falowania wody. W tym stadium wysokość fali jest tak mała w porównaniu z jej długością, że naukowcy przyjmują liniową teorię faz, która zakłada, że sama wysokość nie wpływa na zachowanie się fali. Wynika z tego, że im głębsza woda i dłuższa fala, tym tsunami ma większą prędkość. Zależność prędkości od głębokości oznacza, że oddziaływanie wyniesień i obniżeń dna morskiego może zmienić kierunek fali, zwłaszcza kiedy dostanie się ona na płytsze wody. Front fali układa się równolegle do brzegu (refrakcja), a równocześnie poszczególne fale muszą zwolnić z powodu malejącej głębokości wody i wtedy zaczynają się wzajemnie doganiać w procesie zwanym wypłycaniem. Refrakcja i wypłycanie koncentrują daną ilość energii w mniejszej objętości wody, wywołując wyższe fale i szybsze prądy.

3 faza - zalew: jest stadium w którym tsunami może osiągnąć brzeg jako łamiąca się fala, ściana wody lub podobna do przypływu powódź. Wysokość zalewu może sięgać dziesiątków metrów, ale do powstania zniszczeń wystarczą zaledwie 2-3 metry wody. Jeżeli na wybrzeżu nie występują klify lub inne strome wzniesienia, zalew w poziomie sięga niekiedy setki metrów w głąb lądu.

Wulkanizm

Wulkanizm odegrał i nadal odgrywa bardzo dużą rolę w kształtowaniu powierzchni Ziemi. Zjawiska wulkanizmu związane są z wydobywaniem się magmy i innych produktów stałych oraz gazów na powierzchnię Ziemi z jej głębi.

Procesy geologiczne we wnętrzu naszej planety z reguły zachodzą bardzo powoli i potrzeba setek lat na to, aby efekty ich działania stały się widoczne. Niekiedy jednak proces taki przebiega niezwykle gwałtownie, a jego katastrofalne skutki widoczne są natychmiast. Takim właśnie zjawiskiem jest erupcja wulkanu. Wulkany kształtowały naszą planetę od samego początku jej istnienia. Ta potężna siła potrafi stworzyć ląd w miejscu, gdzie jeszcze niedawno był ocean, lub też obrócić w pył nawet całkiem dużą wyspę. Pojedynczy wybuch wulkanu - jeśli jest wystarczająco silny - jest w stanie zaciemnić niebo nad całym kontynentem i zmienić klimat nawet na setki lat.
Powstawanie większości wulkanów jest ściśle związane z ruchem płyt litosfery. Głęboko pod skorupą ziemską, w płaszczu Ziemi znajduje się magma - roztopiona skała, magazynująca ogromne ilości energii cieplnej. W magmie występują tzw. prądy konwekcyjne (wstępujące) i to właśnie one są przyczyną powstawania większości wulkanów tworzących łańcuchy górskie na dnie oceanów lub też wyspy wulkaniczne wystające ponad powierzchnię wody. Na skutek ciągłego oddziaływania prądów wstępujących dwie płyty litosfery oddalają się od siebie. W powstałe pęknięcie wdziera się lawa, która następnie zastyga na skutek działania wody i blokuje wypływającą lawę. Następnie pod wpływem prądów konwekcyjnych znowu tworzy się szczelina i cały proces się powtarza. Właśnie w taki sposób powstają grzbiety oceaniczne. Jeżeli magma posiada wystarczająco duże ciśnienie, wówczas zostaje wypchnięta na większą wysokość zanim zastygnie. Tak rodzą się wyspy, na których powierzchni tworzy się wulkan.

Innego rodzaju wulkany powstają w miejscach, gdzie dwie płyty ścierają się ze sobą i jedna płyta zagłębia się pod drugą. Wciągnięcie płyty oceanicznej pod płytę kontynentalną powoduje wzrost ciśnienia wywieranego przez magmę na płytę kontynentalną. Magma zostaje wypchnięta do tzw. komór magmowych, czyli wielkich szczelin w skałach skorupy ziemskiej, stanowiących swego rodzaju "magazyny", skąd magma jako materiał lżejszy od otaczających ją skał jest wypychana w górę. W rezultacie magma topi skały stojące jej na drodze i drąży kanał aż wydostanie się spod skorupy ziemskiej na zewnątrz. W ten sposób tworzą się wyspy wulkaniczne położone niedaleko kontynentów. Jeśli magma zostanie wypchnięta już na kontynencie, wówczas tworzą się wulkany stwarzające największe zagrożenie. Niestety tego typu wulkany występują na Ziemi najczęściej.

W dwóch powyższych przypadkach wulkany tworzą się wzdłuż krawędzi płyt tektonicznych i jest to większość wulkanów na Ziemi. Oprócz nich około 5% wulkanów powstaje na tzw. "plamami gorąca" lub inaczej "gorącymi punktami". Są to miejsca, w których magma przebiła skorupę ziemską i wydostała się na powierzchnię tworząc wulkan. Tego typu zjawisko ma charakter miejscowy. Najsłynniejsze tego typu wulkany znajdują się na Hawajach.

Budowa wulkanu

Każdy wulkan składa się z:
• Komory magmowej- jest to zbiornik magmy zasilającej wulkan. Komory magmowe znajdują się na głębokości od kilku do kilkudziesięciu kilometrów pod wulkanem. Powstają na skutek topienia się skał pod wpływem magmy wypychanej z astenosfery.
• Kanału wulkanicznego- to przewód łączący komorę magmową z powierzchnią ziemi. Ma kształt podłużnej szczeliny lub komina o cylindrycznym kształcie.
• Krateru- zakończenie kanału wulkanicznego w kształcie lejka. Powstaje w czasie erupcji wulkanu, kiedy skały ulegają rozkruszeniu i zostają odrzucone przez siłę wybuchu, lub też podczas osuwania się skał otaczających ujście kanału wulkanicznego. Średnica krateru w zależności od wielkości i rodzaju wulkanu, może mierzyć od kilkuset metrów do kilku kilometrów. Na szczycie stożka wulkanicznego znajduje się krater główny. Zdarza się jednak, że magma znajduje sobie nową drogę ku powierzchni ziemi tworząc dodatkowe kanały. W ten sposób powstają kratery boczne.
• Kaldery-jest to wielkie zagłębienie o kolistym kształcie, powstające w wyniku gwałtownej erupcji, podczas której zostaje zniszczony wierzchołek wulkanu lub cały wulkan. Kaldera może utworzyć się także wtedy, gdy na skutek szybkiego opróżnienia komory wulkanu następuje zapadnięcie ścian stożka wulkanicznego.
• Fumaroli- gorące wyziewy pary wodnej oraz różnego rodzaju gazów wydobywające się z krateru i szczelin czynnych wulkanów. Skład chemiczny tych wyziewów jest zróżnicowany i zależy od ich temperatury (od 200 do 800C).
• Lahary- to inaczej lawiny błota spowodowane opadami ulewnych deszczów lub powstające pod wpływem wody z jezior kraterowych. W kraterach drzemiących wulkanów często tworzą się jeziora. Podczas erupcji wulkanu, kiedy brzeg krateru zostaje zniszczony, uwolniona woda spływa w dół zabierając po drodze materiał skalny i popioły wulkaniczne. Tworzy się błoto, które niszczy wszystko co napotka na swojej drodze.
• Lawy- to magma, która wydostała się na powierzchnię ziemi.

Podział wulkanów

Podczas erupcji wulkanu wydobywają się na powierzchnię Ziemi różne produkty. Ze względu na ich rodzaje wulkany dzielimy na:
• efuzywne (lawowe); podczas erupcji wydobywa się z nich tylko lawa (wulkany Islandii i niektóre wulkany na Hawajach);
• eksplozywne-podczas erupcji wydobywają się tzw. utwory piroklastyczne: pyły i popioły wulkaniczne stanowiące najdrobniejsze cząstki lawy; lapille (zwłaszcza kamyczki) i bomby wulkaniczne powstające z szybko krzepnącej w powietrzu lawy,piasek wulkaniczny pochodzący ze zniszczonego stożka wulkanu. Niekiedy wyrzucane odłamy skalne przekraczają kilkadziesiąt ton.
• stratowulkany- wulkany mieszane- podczas erupcji wyrzucane są utwory piroklastyczne i lawa. Podczas wszystkich rodzajów erupcji wulkanicznych wydobywają się gazy : CO2 ; SO2 ; H 2 S; HCl; H 2 O.

Materiały piroklastyczne są to:
a. pyły wulkaniczne - najdrobniejsze części lawy o średnicy poniżej 0,05 mm;
b. popioły wulkaniczne - części lawy o średnicy ziaren do 2 mm;
c. piasek wulkaniczny - fragmenty pochodzące ze zniszczonego stożka o średnicy ziaren poniżej 2 mm;
d. lapille - materiał pochodzący z lawy, o różnym kształcie i średnicy ziaren od 2 do60 mm;
e. bomby wulkaniczne - części lawy o wrzecionowatym kształcie i średnicy powyżej 60 mm.
• wulkany błotne- są to błotniste stożki lub kratery o różnej wielkości tworzące się wskutek wydobywania się gazów w miejscach wycieku węglowodorów.Wydobywające się gazy mieszają się z wodą i zwietrzeliną a gdy ciśnienie ich wzrasta,następuje wyrzucenie błotnistej mazi.Wulkany błotne występują na obszarach roponośnych m.in.na Kaukazie i w Rumunii.

Ze względu na aktywność wulkany dzielimy na:
• czynne- okresy spokoju przerywane częstymi erupcjami (Etna, Wezuwiusz)
• drzemiące- erupcje za pamięci ludzkiej, ale od dłuższego czasu nie notowane (Fuji-Jama).
• wygasłe-nie przejawiające żadnej aktywności

W zależności od rodzaju magmy wydostającej się na powierzchnię, powstają dwa podstawowe typy wulkanów:
1. Wulkany stożkowe - tworzące się na obszarach, gdzie płyty tektoniczne popychają się wzajemnie. Magma jest kwaśna. Zawiera dużo krzemionki. Pochodzi głównie z materiału płyty i jest bardzo gęsta, a wypływając na powierzchnię Ziemi ochładza się szybko, tworząc wysokie stożki wulkaniczne. Dopóki magma wypływa na zewnątrz wulkanu, praktycznie nic groźnego się nie dzieje. Czasem jednak zakrzepła lawa zatyka komin wulkanu, i po pewnym czasie (trwającym nieraz dziesiątki lat) ciśnienie wypychające magmę jest tak wielkie, że powoduje usunięcie blokady z komina wulkanicznego. Następuje wówczas gwałtowna erupcja. Gazy rozpuszczone w magmie gwałtownie się rozprężają i wyrzucają wysoko ponad krater wulkanu słup dymu, pyłów i rozżarzonych kawałków skał (tzw. bomby wulkaniczne).

Rozróżnia się dwa rodzaje stożków wulkanicznych:
a) stożki tufowe - powstające z popiołów i odłamków skał, o stromych zboczach;
b) stożki mieszane - o łagodniejszych zboczach, utworzone przemiennie z warstw lawy i żużlu.
2. Wulkany tarczowe - tworzące się na obszarach, gdzie płyty tektoniczne odsuwają się od siebie oraz w tzw. "gorących punktach", gdzie skorupa ziemska jest bardzo cienka. Magma pochodzi z płaszcza ziemi, jest zasadowa (mało krzemionki) i całkowicie płynna. Lawa, która powstaje z tej magmy płynie na pewną odległość po powierzchni ziemi zanim zastygnie. W taki sposób tworzy się rozległy wulkan. W tym przypadku magma nie jest wyrzucana gwałtownie, ale po prostu wypływa z krateru i tworzy kolejne warstwy lawy.

Typy erupcji

Magma wydobywa się otworem zw. kraterem lub przez długie pęknięcia skorupy skalnej zw. szczelinami. Wydobywanie się magmy na powierzchnię Ziemi nazywa się erupcją. Skład chemiczny magmy (zasadowy lub kwaśny) gwarantuje rodzaj erupcji wulkanicznej: szczelinowej lub kraterowej (centralnej). Wpływa również na przebieg samej erupcji - gwałtowny lub spokojny. Z lawy rzadkiej, powoli krzepnącej, zasadowej, powstają wulkany tarczowe, dające w konsekwencji spokojne erupcje, szczelinowe. Z lawy gęstej, szybko krzepnącej, kwaśnej, powstają wulkany stożkowe, które dają erupcje bardzo gwałtowne. Dzieje się tak dlatego, że lawa szybko krzepnąc zamyka ujście krateru i utrudnia wydobywanie się gazów. Sprężające się przez długi czas gazy mają ogromną siłę i często następuje potężna, katastrofalna w skutkach erupcja.

Typy erupcji wulkanicznych:

 ERUPCJA PELEAŃSKA - kiedy magma ma dużą lepkość, a gazy wywierają niskie ciśnienie, wybuchowi wulkanu towarzyszą gorące popioły i gazy. Opadają one w dół w postaci chmury materiału piroklastycznego pędzącej po zboczu i niszczą wszystko co napotkają po drodze. Prędkość przesuwania się takiej chmury może przekraczać 250 km/h. , a temperatura w jej wnętrzu osiąga setki stopni Celsjusza.
 ERUPCJA HAWAJSKA - rozpalona lawa wydobywająca się z krateru jest ruchliwa i rzadka, więc wylewa się swobodnie. Gazy uwięzione w magmie mogą od czasu do czasu wyrzucać wysoko w górę fontanny ciekłej lawy. Taka erupcja ma bardzo spokojny przebieg, chociaż może trwać bardzo długo.
 ERUPCJA STROMBOLIJSKA - charakteryzuje się gwałtownymi, powtarzającymi się eksplozjami, podczas których zakrzepnięta, rozżarzona do czerwoności lawa jest wyrzucana w postaci bomb wulkanicznych. Opadają one w postaci gradu kamieni u podnóża wulkanu.
 ERUPCJA WULKANICZNA - magma podczas erupcji tego typu jest gęsta i lepka, co uniemożliwia uwalnianie gazów. Skutkiem tego są rzadkie, ale bardzo gwałtowne eksplozje, podczas których strumień sprężonych gazów wystrzeliwuje magmę przez komin wulkanu. Bloki lawy są wyrzucane na odległość kilku kilometrów od wulkanu.
 ERUPCJA PLINIAŃSKA - słup popiołów, kamieni i gazów może osiągnąć wysokość 30 kilometrów. Fragmenty skał ulegają rozdrobnieniu i w postaci śmiercionośnego pyłu opadają na okolicę. Niekiedy erupcje tego typu są tak gwałtowne, że wulkan ulega całkowitemu zniszczeniu.Kiedy magma wydostaje się na powierzchnię przez komin wulkaniczny i krater, erupcja jest nazywana centralną. Natomiast w przypadku, gdy magma wypływa wzdłuż szczeliny w skorupie Ziemi, jest to erupcja szczelinowa.

Każdego roku wybucha około 60-ciu wulkanów, ale większość tych erupcji jest słaba. Siły wybuchu wulkanu nie określa żadna pojedyncza cecha, lecz cały zbiór różnego rodzaju czynników obserwowanych podczas erupcji. Aby móc szybko i sprawnie określać siłę wybuchu wulkanów, właśnie na podstawie obserwacji, wulkanolodzy opracowali skalę pomiaru wielkości wybuchu - Volcanic Explosivity Index, w skrócie VEI. Podobnie jak w przypadku skali Beauforta dla wiatru, czy też skali Fuity dla tornad można z jej pomocą jednoznacznie określić czy erupcja była słaba, silna, czy wręcz katastrofalna. Na szczęście wielkie eksplozje nie zdarzają się zbyt często, co można stwierdzić przyglądając się skali VEI.

PLUTONIZM
Wulkanizm nie ogranicza się jedynie do tworzenia „gór wulkanicznych”, zaliczamy, bowiem do niego wszelkie zjawiska przyrodnicze związane z wydobywaniem się na powierzchnię Ziemi magmy oraz innych towarzyszących tym procesom produktów wnętrza Ziemi. Zjawiska te są bardzo różnorakie, co do swej formy i skutków, tak jak bardzo różnorodne bywa zachowanie się samych wulkanów. Jedne są stale czynne, inne odzywają się tylko od czasu do czasu, ale za to niekiedy gwałtownie, z katastrofalnymi skutkami. Wszystko to zależy od sposobu, w jaki magma wydostaje się na powierzchnię Ziemi i od jej rodzaju.

Plutonizm jest to zjawisko geologiczne związane jest z krzepnięciem i krystalizacją magmy we wnętrzu Ziemi. W swych wędrówkach ku górze magma nie zawsze dociera do powierzchni Ziemi, bardzo często więźnie ona i krzepnie w głębi skorupy ziemskiej tworząc tzw. intruzje, czyli ciała magmowe składające się z głębinowych skał magmowych takich jak: granit, dioryt, gabro i pokrewne im.

Najprostszy typ intruzji przedstawiają żyły powstające, gdy magma wciska się w pęknięcia i szczeliny w skorupie ziemskiej i w nich zastyga. Są to intruzje małe, grubość żyły, bowiem wyjątkowo tylko przekracza dziesiątki metrów, ale mogą one ciągnąć się dziesiątkami a nawet setkami kilometrów. Bywają także intruzje pokaźnych rozmiarów i dość niezwykłych kształtów nazwane lakolitami. Wygląda jak olbrzymi bochen o płaskim spodzie i wypukłym wierzchu. Ku dołowi odchodzi od niego jedna lub kilka szczelin czy kominów, którymi magma wdzierała się do góry. Niezwykłą postać lakolitu tłumaczymy w ten sposób, ż magma wędrująca pod ciśnieniem szczelinami ku górze, gdy natrafi niezbyt daleko od powierzchni Ziemi na skały warstwowe, odspaja je, oddziela w miejscach, gdzie warstwy skalne są ze sobą najsłabiej zrośnięte i podnosi cały ich pakiet, tworząc rodzaj sklepienia. Poniżej powierzchni odspojenia warstwy skalne pozostają nie naruszone, ułożone mniej więcej poziomo. Średnica małych lakolitów może wynosić tylko paręset metrów, zwykle jednak ma kilka kilometrów. Najpotężniejsze są batolity, intruzje ogromne, ale jednocześnie dość pospolite. W przekroju poziomym okrągławe, owalne lub wydłużone, sięgają w dół do nieznanych głębin, nigdy bowiem na żadnym batolicie nie wykonano głębokiego otworu. Batolity stanowią jakby wielkie pnie, tkwiące w skorupie ziemskiej, ich średnica wynosi od kilkudziesięciu do kilkuset kilometrów, ale niektóre, wciśnięte i rozwalcowane podczas fałdowania się skorupy ziemskiej osiągnęły imponujące rozmiary. Za największy na świecie uchodzi gigantyczny wydłużony batolit Gór Nadbrzeżnych w Kanadzie. Długość około 2000 km, dochodzący miejscami do 200 km szerokości. Batolity są tak dużymi ciałami magmowymi, że ich powstawanie nie może być wytłumaczone obecnością jakichś gigantycznych szczelin czy pustych komór w skorupie ziemskiej, czy też rozpychaniem lub podnoszeniem warstw litosfery przez magmę jak w przypadku lakolitu. Według wszelkiego prawdopodobieństwa batolity tworzą się w ten sposób, że ogromne masy bardzo gorącej magmy, podnosząc się ku górze, roztapiają część skorupy ziemskiej i wchłaniają ją niejako w siebie.

Charakter skał, z których składają się batolity potwierdza rzeczywiście to przypuszczenie, spotykamy tam, bowiem skały kwaśne różne odmiany granitów i granodiorytów. Inny rodzaj wielkich infuzji przedstawiają lopolity. Mają one kształt miskowaty wygięty ku dołowi i osiągają niekiedy olbrzymie rozmiary. Potężny lopolit Bushveldu w południowej Afryce rozciąga się wzdłuż i wszerz na 400 i 200 km zajmując powierzchnie ponad 60000km2 . Bez porównania mniejszy jest lopolit Sudbury w stanie Ontario w Kanadzie, ważny jednak z tego względu że znajdują się w nim największe w świecie złoża rud niklu. Wielkie intruzje, zwłaszcza batolity, bywają nazywane plutonami, a wszelkie procesy geologiczne związane z wędrówką ognistej magmy w skorupie ziemskiej, zanim dotrze do powierzchni nosi nazwę plutonizmu, w przeciwstawieniu do właściwego wulkanizmu przejawiającego się na powierzchni naszego globu. Rola plutonimu w skorupie ziemskiej jest ogromna, skały magmowe stanowią poważną część litosfery. Procesy plutoniczne, a także i wulkanizm powodują wędrówkę rozmaitych potrzebnych pierwiastków z wnętrza ziemi ku jej powierzchni. Podczas wędrówek magmy wydzielają się z niej gorące gazy, pary oraz roztwory wodne zawierając rozpuszczone składniki litosfery, często związki różnych metali, cennych dla człowieka kruszców. Wszystkie te zjawiska zachodzą w głębi ziemi, pod grubą pokrywa pokrywą innych skał, w które wdarł się batolit lub wtargnął lokolit, ale procesy niszczą od milionów lat skorupę ziemską usuwają z czasem tę powłokę i intruzja ukazuje się na powierzchni wraz z towarzyszącymi jej złożami surowców mineralnych. Intruzje przynoszą jeszcze jeden pożytek człowiekowi, są źródłem najlepszych materiałów budowlanych i drogowy. Znakomite granity, piękne kolorowe sienity, poważne czarne gabra lub też barwne porfity, eksploatowane przez człowieka od czasów staroegipskich- wszystkie te skały zawdzięczamy infuzjom magmowym.