Sopka označuje otvor, kde magma neboli roztavená hornina dosáhne zemského povrchu ve formě lávy a souvisejících materiálů. I když si mnoho lidí představí kónický vrchol, když uvažuje o sopce, má širokou škálu reliéfů spadají do této kategorie, včetně hřebenů středoamerických oceánů a trhlin, které vyzařují velké povodňové vrstvy čediče. Sopečné erupce mohou být poměrně tiché a pomalé, nebo mohou být dramaticky násilné a katastrofické. Ať tak či onak, jsou důkazem prudkého nepokoje vnitřní Země.
Zdroje sopek
Sopky se obvykle vyskytují na dvou hlavních místech planety: na hranicích tektonických desek a na takzvaných „hotspotech“, kde magma stoupá z mnohem diskrétnějších zdrojů tepla v plášti. Odlišné hranice desek jsou trhliny, kde lámající se láva vytváří čerstvou oceánskou kůru na podmořských sopkách. Tam, kde se jedna deska srazí s druhou a strčí se pod ni - proces zvaný „subdukce“ - se potápěčská deska taví v určité hloubce a vytváří palivové pásy sopek. Hotspoty nejsou zcela pochopeny, ale zdá se, že jsou zodpovědné za některé z planet nejpůsobivější tvary, jako jsou havajské štítové sopky a mohutný Yellowstone supervulkán.
Základy erupce
Erupční chování dané sopky do značné míry závisí na obsahu plynu a minerálů v magmatu, které ji napájí. Mezi plyny, které se nazývají těkavé látky, patří vodní pára i oxid uhličitý, oxid siřičitý a další prvky. Tyto těkavé látky jsou pod tlakem v hloubce a rozšiřují se, jak se magma blíží nebo dosahuje povrchu. Jak snadno mohou plyny uniknout z magmatu, závisí do značné míry na podílu látky na oxidu křemičitém: Magma bohaté na oxid křemičitý je více viskózní - to znamená, že teče méně snadno - a brání uvolňování plynu významněji než tekutina s nízkým obsahem oxidu křemičitého magma. Magma těžká v oxidu křemičitém jsou tedy náchylnější k výbušným erupcím, protože zadržované plyny vytvářejí intenzivní tlak. Relativní množství oxidu křemičitého v lávě pomáhá klasifikovat: Čedičová láva má nízký obsah oxidu křemičitého; andezitová láva, meziprodukt; a dacitické a rhyolitické lávy jsou bohaté na oxid křemičitý. Tyto kategorie mohou vysvětlit erupční chování a také popsat typy hornin, které se nakonec vytvořily ze ztvrdlé lávy - geologické útvary naznačující minulou sopečnou činnost.
Erupční jevy
Sopečná erupce může vyzařovat lávové proudy, plyny a pyroklastika, což jsou úlomky lávy nebo kůry způsobené výbuchem. Pyroclastický materiál, nazývaný také tephra, sahá od obrovských bloků a bomb až po práškové uhlí a popel. Mezi nejničivější události spojené s výbušnými erupcemi patří pyroklastické toky a rázy, někdy nazývané „nuée ardente“ - Francouzština pro „zářící mrak“. Pyroclastické toky jsou rychle se pohybující závěsy spalujícího plynu a horniny, které se snášejí po ramenou sopka. Podél jejich okrajů mohou vyrazit hromady popílku rozšířeného plynem - pyroklastické rázy - které, na rozdíl od toků, mohou odstranit topografické bariéry a překonat působivé vzdálenosti. Také impozantní jsou lahars, vodou nasycené toky trosek - uvolněné například rychle tajícími vrcholovými ledovci - které mohou proudit po údolích řek vypouštějících sopky.
Druhy výbušných erupcí
Společné kategorizační schéma pro výbušné erupce pojmenuje každý typ podle konkrétních sopek, které to dokládají. Havajské erupce jsou obvykle tiché toky čedičové lávy. Strombolské erupce popisují téměř kontinuální erupce plynné lávy se střední intenzitou, často charakterizované malými výbuchy, které vyhazují lávové hrudky do vzduchu. Vulkánské erupce jsou ještě výbušnější: plyny se hromadí pod kůrou vytvořenou viskózní lávou a nakonec vybuchnou, aby chrlily pemzu a velký oblak popela. Peléanské erupce mají výbušné uvolňování energie po zhroucení lávové kopule; určujícími produkty jsou pyroklastické toky a rázy. Tyto spalující laviny také charakterizují plinské erupce, mimořádně silné události, které vytvářejí mraky titanového popela a někdy i zhroucené krátery zvané kaldery.