Miként születnek meg és hogyan működnek a tűzhányók?

Lávaömlés, hamuszórás, piroklasztár, vulkáni bombazápor

A vulkánok világa egy veszélyes, ám egyúttal igen változatos világ, lévén, hogy a különböző típusú tűzhányók jelentősen eltérnek egymástól kialakulásuk, felépítésük és működésük tekintetében. Ismerkedjünk hát meg röviden ezzel a különös világgal!

Kezdjük a kialakulás kérdésével. A vulkánok egy része szubdukciós (alábukásos) zónákban alakul ki, ahol az egyik tektonikai tábla – más néven litoszféralemez – a másik alá hajlik. Az alábukó és a földköpenybe benyomuló litoszféralemez felső része mintegy 100 vagy több száz, maximum 600–650 km-es mélységben olvadni kezd, s magma, vagyis kőzetolvadék jön létre, mely gázokat, köztük gőzzé vált vizet is tartalmaz. A nagy hőség hatására kitáguló vízgőz pedig felfelé kezdi nyomni a magmát, így az egy-egy ponton megrepeszti, átégeti azt a tektonikai lemezt, amely alá a másik behajlik, majd a felszínre tör, s létrehoz egy új tűzhányó hegyet, mely kitörései során, a saját kidobódó anyagai egy részéből építi fel magát. A kőzetolvadék keletkezési tartományát elsődleges magmakamrának nevezzük, ahonnan egy többé-kevésbé függőleges vulkáni kürtő vezet a felszín felé. A kürtő felső részén az esetek döntő többségében létrejön egy kiöblösödés, a pár kilométeres mélységben található másodlagos magmakamra, ahol a kőzetolvadék felgyülemlik, mielőtt az erupció során a felszínre törne. A másodlagos magmakamrából pedig akna vezet vulkánok csúcsán kialakult fő- vagy csúcskráterhez. Ám e kürtőből itt is, ott is repedések futnak a hegyoldalban létrejött kisebb, ún. parazitakráterek felé, összetett rendszert alkotva.

A születés tekintetében a tűzhányók másik nagy csoportját azok a vulkánok alkotják, melyeket a külső földmag és a földköpeny határáról, 2800–2900 kilométeres mélységből induló köpenycsóvák hoznak létre. Ezekben a köpeny magas hőmérsékletű, félfolyékony anyaga a földkéreg irányába emelkedik, majd egyes helyeken át is égeti a kérget, és vulkánokat szül. Jó példák rájuk Hawaii, valamint Izland tűzhányói, melyek azonban nem csak kialakulásuk tekintetében hasonlítanak egymáshoz. A Hawaii főszigeten még működő tűzhányók lávája kevés szilícium-dioxidot, vagyis kovasavat tartalmaz, ezért híg, gyorsan folyik, bazaltos jellegű, s az izlandi vulkánok többsége is nagyrészt ugyanilyen lávát ont ki magából. (A magmát – mi­után a felszínre kerül – lávának nevezzük.) Mindkét szárazulat tűzhányóinak kitöréseire a vulkáni hamufelhők kilövellése, majd azok aláhullása, valamint a lávaömlés jellemző, mely hatalmas arányokat is ölthet, a láva pedig nemcsak a kráterekből, hanem a vulkánok lejtőin képződött repedésekből is a felszínre tör. Emellett lávaszökőkutak is kialakulnak, melyek több tíz, sőt több száz méter magasba lövellnek. A robbanásos kitörések viszont mindkét helyen ritkák, kivéve az izlandi Heklát és az Askját, melyek gyakoribb heves robbanásokat is produkálnak.

Szerkezetüket tekintve pedig a tűzhányók egyik csoportját a bazaltvulkánok alkotják, melyek enyhe lejtőjükkel földre fektetett kerek pajzsokra hasonlítanak, s kizárólag megszilárdult bazaltból állnak. Jó példák erre Hawaii tűzhányói. Teljesen eltérő felépítésűek a kovasavban gazdag, sűrű, andezites lávájú, meredek, kúp alakú csúccsal rendelkező rétegvulkánok, melyek egymást váltogató törmelék- és megszilárdult lávarétegekből állnak (a törmelékek a kitörések során képződnek). Ilyen tűzhányók például Japán, illetve a Fülöp-szigetek vulkánjai vagy éppen az olaszországi Ve­zúv. Működésük pedig ugyancsak nagyban eltér a bazaltos vagy nagyrészt bazaltos lávát ontó tűzhányókétól, ugyanis nagyon jellemzők rájuk a heves, robbanásos kitörések. Lávájuk kirobban a kráterből, és lassan hömpölyög, sőt, ha nagyon nyúlós, akkor ki sem folyik a kráterből, hanem annak belsejében megszilárdul, s a felszínén vékonyabb vagy vastagabb kéreg képződik. Sőt, a kráter alatti kürtőrészt is eltömítheti a megszilárdult láva. A mélyben viszont egyre jobban felgyűlnek a gázok, melyek nyomása végül át- vagy felrobbantja a lávakérget vagy a jelentősebb lávadugót. Lávaömlésre tehát nem mindig kerül sor, általános viszont, hogy a kitörések során vulkáni hamufelhő emelkedik akár több kilométer, sőt több tíz kilométeres magasságba, melynek hamuja apró, megszilárdult lávaszemcsékből áll, majd nagy területeken okoz hamuszórást. Emellett ezek a tűzhányók a krátereikből kirepülő és a levegőben, röptükben megszilárduló lávadarabok – a kisebb lapillik (vulkáni kövek) és a nagyobb vulkáni bombák – sűrű záporát zúdítják ki magukból, továbbá megszilárdult vulkanikus eredetű szemcsékből és izzó gázokból álló perzselő felhők, ún. piroklasztárak is alászáguldhatnak a lejtőkön, méghozzá egy hurrikán sebességével. S mivel nem egy erupciót gyakran eső követ, a tűzhányó lejtőire leülepedett hamu és horzsakő (megszilárdult lávadarabok) laza rétege – vízzel keveredve – iszappá alakul, s a lezúduló iszapáradat mindent elsöpörve hömpölyög alá a környező vidékre. A leghatalmasabb erupciókkor pedig a tűzhányó hegy beleszakad a kitörés során kiürült másodlagos magmakamrába, szigetvulkánok esetében a szigetek jó részével vagy egészükkel együtt, az utóbbi esetekben aztán az összeomlás hatására szökőár képződik, mely végigsöpör a környező szárazulatokon.

A tűzhányók tehát komoly katasztrófákat is okozhatnak. De előre lehet-e jelezni a kitöréseiket? A kérdésre a következő cikkemben térek ki.      

Lajos Mihály