Tvary a produkty explozivní vulkanické činnosti vulkanoklastické uloženiny) – veškeré vulkanické produkty vzniklé při erupční sopečné aktivitě (tzn. fragmentovaná láva na různé zrnitosti) – od bomb až po vulkanický popel. Klasifikuje se podle zrnitosti na: vulk.popel <2mm, lapilli 2-64 mm, bomby >64 mm (plasticky deformované útržky magmatu, Bloky (krystalované, pevné úlomky hornin) Litifikované vulk. popely – tufy, směs se sed. Tufity, když je tuf přepracován (např. svah. Pohyby, nebo není geneze vulk. Horniny zřejmá – označuje se negeneticky jako vulkanoklastikum. Tufy rychle lithifikují, jelikož nestabilní vulk. sklo se rychle rozkládá na sek. Minerály, ty horninu rychle zpevňují (rovněž plyny a roztoky během postmagmatické aktivity).

Klasifikace vulkanoklastických hornin podle geneze Pyroklastika – v přímé souvislosti s vulkanickými erupcemi – hlavně v souvislosti s odmíšením plynné fáze od taveniny vlivem dekomprese) Magmatická (magmato-freatická) freatická autoklastika hyaloklastika epiklastika (redeponované vulkanické horniny (lahary)

Pyroklastické uloženiny

Typy erupcí Pliniovské (velké erupce, velký plošný rozsah pyroklastik) Strombolský typ – láva spíše klidně vytéká, střídá se s freatomagmatickými erupcemi, tvorba struskových kuželů, Havajský typ- lávové fontány Vulkánské – několik erupcí za rok, klidné Merapi typ – kolaps lávových domů - pyroklastika

Klasifikace podle rozsahu erupce a stupně fragmentace magmatu

Typy pyroklastických uloženin napadávky (popely) uložené spadem z mračna sopečného popela po explozi, jemnější, stratifikované, gradace, dobře vytříděné Pyroklastické proudy, přívaly, vlny)(při laterální explozi, magmatofreatické iniciální explozi, kolapsu pyroklastického sloupce) při velké eplozi)- vázány na údolí a bližší okolí sopek nebo kalder, různá zrnitost, méně vytříděné

Sypané kužely (Scoria cones) Několikafázový sop. kužel (starší 1,2,3, mladší 4) 1- iniciální výbuch – magmatofreatický, 2 zvětr. hor. s půdami, 3 opět freatomag. uloženiny, 4 Vpravo magmatofreatické uloženiny, Vlevo od zlomu, bomby, lapilli – Hlavní fáze vzniku sypaného kužele Průměry syp. kuželů – od des. m Do stovek metrů, výšky běžně – 50 – 100 m Výjimečně až 600 m (Mexiko), šířky běžně stovky m

Model vzniku sopečného sypaného kužele strombolského typu

Struska s úlomky láv s pláštovými uzavřeninami, Massif Central

Tefra struskového kužele neog. Sopky, Massif Central, Francie

Uloženiny sypaných kuželů (strombolské erupce) Scoria cone uloženiny (dole), v horní části lapillové tufy, Proximální, Rothenberg, bomby, bloky, lapilli Aglutinovaný tuf až aglutinovaná spečená tufoláva (bílá barva) Eifel, Německo

Kaldery od kráteru se liší jen větším průměrem (většinou zaplavené podzemní vodou), Průměr kráterů (desítky, stovky metrů) Kaldery – km – až 50 výjimečně Holocénní kaldera – Crater Lake (Oregon, 10 km průměr), sinder cone v centru snímku

Vznik kalder – modely vzniku

Vznik kaldery Miyakejima, Japonsko, v roce 2000 (červen až srpen Indikace: zemětřesení, pohyb magmatu pod mořem pod ostrov s vulkánem Vznik žíly až 10 km dlouhé (2 km 3 magmatu Magmatofreatická menší erupce, Kolaps vulkánu vznik kaldery (trval cca ½ roku Subsidence, výbuchy- uvolněno asi přes 1 km 3 materiálu (subsidence kráteru cca 40-50 m/den Celková subsidence 1,6 – 2 km, Hlavní exploze způsobena vyprázdněním Krbu do stran, tlak plynů vyvolal freatomag- Matickou explozi, erupce magmatu minimální, Většinou produkován popel při explozích Při velkých kalderových explozích kalder Více než 10 km průměrů vznikají ignimbrity o mocnostech stovkách m v kaldeře, Až sto metrů v okolí, ignimbrity až sto km od Kalder,

Fragmetace lávy Kolaps zpěněné lávové pěny Křehké rozpojení lávy, když tlak převýší mez pevnosti lávy Devolatilizace magmatu: např. voda – koncentruje se v magmatu po krystalizaci bezvodých min. – diferenciace magmatu, Závislá na složení magmatu (viskozitě), ale také na složení plynů (CO2, CO, H2O, SO2, Cl, F) aj. Složení ovlivňuje viskozitu, viskozita rychlost výstupu magmat, Uvolňování plynů závisí na viskozitě, teplotě, lithostatickém tlaku, obsahu volatilií, uvolňování plynů z magmatu, Např. ryolitové magma tuhne rychle po uvolnění plynů (vznikají tubulární bubliny). Erupce začínají přesycením plyny v zóně fragmentace (více než 60 % objemu), opakovaným vmístěním teplejší bazaltické lávy do krbu, vniknutím vody, uvolněním tlaku – otevřeli se trhlina k povrchu Refrakční vlny (rychlejší uvolňování plynů způsobí trhání a tuhnutí magmatu), přestává se chovat viskózně Nad zónou fragmentace vzniká v přívodní dráze směs plynů a pevné fáze, praskání bublin dává procesu velkou energií a rychlosti až supersonické

Schema explozivního vulkanického systému

Fyzikání procesy při fragmentaci lávy v přívodní dráze

Erupční sloupce Explozivní část – vysoké rychlosti – stovek km/hod (expanze plynů) Konvektivní cela – míšení s chladným vzduchem, ohřev, snížení hustoty, padání těžších části Deštník (hřib) – neutrální vzplývavost, transport větrem – spad popele

Redoubt volcano, Aljaška Erupční sloupec – sv. Helena

balistikum, 1,5 m v průměru balvan bazaltu, vytvořil kráter 4 m hluboký v proximální části pyroklastikcého proudu, střídajícího se se spadem sop. pum

Pyroklastika Mt. Fuji, Japonsko Napadávyky proximální, Čína, po kalderové explozi

Oshima Island, Japonsko- střídání tmavých baz Oshima Island, Japonsko- střídání tmavých baz. tufových napadávek s hrubšími nevytříděnými tufy, které vznikly při freatomagmatických erupcích (Holocénní stáří)

Scénář exploze sopky sv. Heleny, sz. pobřeží USA,

stromy pokácené při první explozi 18. Května 1980 směs vulkanoklastik a úlomků hornin – produk iniciálního výbuchu

Pyroklastické proudy

Pyroklastické proudy a bahnotoky

Sv. Helena- rozšíření sopečného hřibu a spadu vulk. popela

Pyroklast. Proud, clock Pyroclastic flow, Unzen Japonsko Pyroklastický proud – Martinique, Saint, Piere

Fiamme, silně spečený skl. Ignimbrit, tufoláva, San Salvador Ignimbrit – Aljaška 1912 Slabě až nespečený ígnimbrit, kvartér Kutcharo, Japonsko, Ignimbrit, Aiko, Japonsko, eroze

Chladnutí ignimbritové jednotky, dole baze flow unit Ignimbrit, baze jednotky, dole tufy (fallout) Ignimbrit bohatý sklem, a bombami, silně spečený

Silně spečený Ign. s fiamme Slabě spečený Ignimbrit s pumami Ignimbrity Bomby ve sv. části Ignimbrite flow unit Distální ignimbrit

Kvartérní masivní sloupcovitě odl. Ignimbrity, Nové Mexiko Baze pyroklast.proudu, Bomby na bázi, Long Valley, Calif., 760 000 let Kráter po úniku plynů z ignimbritů

Ignimbrity, různé typy pyroklast. Proudů (Korea, Kanárské ostrovy

Sloupcovitá odlučnost ignimbritů Base surge ignimbritu, pod tím tuf Sklovitý ignimbrit

Ignimbrite flow unit

Pyroclastic block flow, Merapi, Indonésie Kolamps ryolitové dómu - brekcie Blokový pyrokl. Proud, Po kolasu dómu

Schema explozivní aktivity a textur vulkanoklastik Lacher See

Laacher See - pyroklastika Bazální jednotka- První exkploze s Úlomky podložních Devoských břidlic, Laacher See, pleist. Kolaps kráteru, vyplněný Mladšími pyroklastiky Přeplavené tufy

Maarové blokové aglomeráty Kanárské ostrovy- base surge Magmatofreatické exploze, bomby, balistika

Tufy –produkty magmato-freatických explozí Usu japonsko- plin. exploze Tufy – produkty magmato-freatických eplozí

Tufy freatomagmatické Model freatomagmatické erupce Scoria cone

Akreční lapilli Freatomagmatické erupce,k Costarica

Sklovité ignimbrity, fiammes, San Salvador

Ignimbrite flows units, Japonsko, 30 000 let staré, Corse grained ignimbrite, Transport směrem doprava jmz ignibrite Akreční lapilli tuf