esseet.net^v3.0

Mikä on tulivuori

Tulivuori on vuori joka on kohonnut mannerlaattojen törmäyksessä, mutta ei välttämättä; jokainen maankamaran aukko josta laava purkautuu maanpinnalle on tulivuori. Maapallolla on yli 1500 toimivaa tulivuorta.

Mihin tulivuori syntyy?

Mannerlaattojen liike toistensa suhteen aiheuttaa maanjäristyksiä ja tulivuorten purkauksia. Kaksi laattaa voi joko erota toisistaan tai hankautua toistensa kylkiin. Laatat voivat myös törmäillä tai sukeltaa toistensa alle. Niiden liike on tosin äärimmäisen hidasta, vain 1-6 cm vuodessa. Useimmat tiedemiehet uskovat että laatat vaeltavat osittain sulan vaipan päällä. Laattojen liikkeen saavat aikaan ns. konvektiovirtaukset. Konvektiomyllyt vaativat toimiakseen lämpöä, jonka ne saavat osittain radioaktiivisten aineiden hajoamisesta, osittain maapallon ytimeen varastoituneesta lämmöstä. Näistä lähteistä vapautuva lämpö kuumentaa vaipan kiviainesta. Laattojen loittonemissaumojen uskotaan toimivan maapallon varaventtiileinä. Maan sisältä kumpuava lämpö vapautuu niiden kautta tulivuortenpurkauksina ja kuumuna lähteinä. Laattojen saumakohdat ovat siten erityisen tulenarkaa aluetta. Maanjäristykset ja tulivuortenpurkaukset ovat keskittyneet näille vulkaanisesti aktiivisille vyöhykkeille.
Suurin osa maapallon tulivuoritoiminnasta on keskittynyt laattojen välisille saumoille, mutta laattojen sisäosistakin löytyy lukuisia tulivuoria. Tosin suurin osa niistä on sammuneita. Toimivia laatan sisäisiä tulivuoria ovat Havaiji-saarten jätit Mauna Loa ja Mauna Kea. Valtameren keskeltä kohoavat Havaijin tulivuorisaaret ovat pitkään askarruttaneet tutkijoita. Ne sijaitsevat kaukana repeämävyöhykkeistä, joten niiden sovittaminen laattatektoniikan käsityksiin on ollut hankalaa. Tuoreimmat tutkimukset ovat osoittaneet, että monia laatan sisäisiä ja toimivia tulivuoria seuraa tuhansien kilometrien mittainen, sammuneiden tulivuorten, "häntä". Havaijilta lähtevä häntä vanhenee sitä mukaa, mitä kauemmaksi saarelta siirrytään; kaukaisin pää on iältään 75 miljoonaa vuotta. Selitykseksi näille erillisille tulivuorille on esitetty maapallon vaipasta kohoavia pylväsmäisiä lämpövirtauksia, kuumia pisteitä. Näiden virtausten oletetaan pysyvän paikallaan vaipassa ja olevan siten riippumattomia vaipan liikkeistä. Kuumat pisteet näkyvät merenpohjasta kohoavina orpoina tulivuorina. Synnyttyään ne liikkuvat laattojen mukana ja sammuvat hännäksi. Kuuman pisteen kohdalle nousee taas uusi saari.

Vulkanismi

Vulkanismilla tarkoitetaan ilmiötä jossa maan sisäinen kuumuus purkautuu sulana kiviaineksena maan pintakerroksiin. Maan pinnalle heikkousvyöhykkeen purkausaukon kautta virrannutta magmaa kutsutaan laavaksi.

Maapallon sisus on hyvin kuuma ja tästä johtuvat konvektiovirtaukset vetävät mukanaan litosfäärilaattoja. Subduktiossa kaksi mannerlaattaa menevät päällekkäin, jolloin niiden välistä vapautuu sulaa kiviainesta. Kevyempänä kuin ympäröivä aines se alkaa tunkeutua kohti pintaosia muodostaen magmapesäkkeitä. Aines kuumenee entisestään ja sulattaa hapanta maakuorta. Magmapesäkkeen sisäinen paine kasvaa ja ainekseen liuenneet kaasut alkavat kuplia. Kuumuus ja kasvava paine raivaavat magman tien maanpinnalle. Aukon tai repeämän muodosta riippuen vulkaania kutsutaan joko keskustulivuoreksi tai purkausraoksi.

Vulkanismi alueellisena tekijänä on merkittävyydeltään yhtä huomattavaa kuin jääkaudet. Vaikutus maisemaan on huomattava. Ellei vulkaanista aktiivisuutta olisi ollut saarialueilla, olisi niiden rannikkoviiva hyvin erilainen. Rapautumista hyvin kestävä vulkaaninen aines, mm. ryoliitti ja hohkakivi, suojelee alla olevia heikkoja hiekkaisia sedimenttejä kulutukselta. Tyynenvaltameren "tulirengas" kulki aiemmin lännempänä.

Aktiiviseen vulkanismiin liittyvät ilmiöt

Laharit ovat pyroklastisen materiaalin ja veden muodostamia mutaisia vyöryjä. Useimmat ovat hyvin liikkuvia ja laharipatjojen paksuus voi olla jopa satoja metrejä ja liikkumismatka jopa kymmeniä kilometrejä.
Pyroklastiset virrat koostuvat magmasta, kivistä ja tuhkasta. Jos purkautuvan kaasun ja kiviaineksen seos on ilmaa raskaampaa, se voi alkaa virrata alamäkeen ja tuhota kaiken tielleen osuvan. Suurin mahdollinen pyroklastinen virta kattaisi Englantia suuremman alueen, joka yltää yli 3000 kuutiokilometrin laajuuteen. Se voi kulkea 200 kilometrin tuntivauhtia. Suuret virrat sisältävät yleensä hohkakiveä. Pyroklastinen virta kuljettaa mukanaan kaikkea tuhkasta suuriin lohkareisiin. Pyroklastiset virrat ovat huomattavasti vaarallisempia, kuin laavavirrat. Erityisen tuhoisia ovat myös pyroklastiset kaasupilvet, jotka sisältävät enemmän kuumaa kaasua kuin tuhkaa. Nämä tappoivat Pompeijin ja St Pierren asukkaat.

Vulkanismin kanssa yhtä aikaa tai myöhemmin tapahtuneet tektoniset ilmiöt saattavat synnyttää laajoja painanteita. Rotorua ja Taupo- järvialtaat ovat iältään nuorempia kuin siirroslinjoja myöten tapahtuneet liikunnot. Purkautuneen ignimbriittisen aineksen paino on saattanut vauhdittaa painanteen syntyä. (Uusi-Seelanti)
Vulkaanisen kallioperän kuumentama vesi ja höyry syöksyvät säiliöstään tilavuuden käytyä liian pieneksi magmaan liuenneiden kaasujen vapautumisen seurauksena ja paineen noustua. Veden lämpö saattaa nousta 500:n asteeseen. Kiehumista ei tapahdu suuren paineen vuoksi. Paine johtuu veden oman ja kallioperän painosta. Tämä superkuumentunut vesi on paljon kevyempää kuin viileämpi vajovesi ja se alkaa nousta kohti maanpintaa. Ilmiö, jonka kuuma vesi saa aikaan, riippuu niistä olosuhteista, jotka se kohtaa matkallaan pinnalle.

Geysirit ovat tällaisia kuuman veden suihkuja, jotka ajoittain purkautuvat maan uumenista. Sadevesi vajoaa akviferikerroksen läpi, kunnes kohtaa 4-5:n kilometrin syvyydessä magmakammion lämmön. Superkuumentunut vesi nousee taskuun jossa sen paine laskee niin alas, että se alkaa kiehua. Paineen noustua ja veden määrän ylittäessä taskun koon, se purkautuu suihkuna maan pinnalle. Tapahtuma saattaa toistua kellon tarkkuudella. Korkein koskaan havaittu geysir oli n. 500m. Maailmassa on aktiivisia geysirejä vain Rotorualla ja Yellowstonessa. Islannissa ne suihkuavat nykyään vain kun niitä manipuloidaan kemiallisesti. Amerikkalainen geysir, Old Faithful, on nimensä mukaan luotettavasti purkautunut tunnin välein jo ainakin sadan vuoden ajan.

Fumarolit ovat purkausaukkoja joista nousee höyryn ja kaasun seosta. Ne syntyvät kun superkuumentunut vesi alkaa kiehua paineen laskiessa. Solfataarat taas päästävät rikkipitoista höyryä ja ympäristö saattaa värjäytyä keltaiseksi. Kaasujen lämpötilan perusteella voidaan myös jaotella: Fumarolit 200-1000 astetta ja Solfataarit alle 200 astetta. Molempia esiintyy Rotoruan alueella Uudessa – Seelannissa.
Kun superkuumentuneeseen veteen sekoittuu kylmää pohjavettä pinnalle purkautunut vesi ei kiehu vaan muodostaa kuuman lähteen. Jos veteen sekoittuu runsaasti savea ympäröivästä maaperästä syntyy kiehuva mutalähde.

Purkausten aikana nähdään usein valtavia salaman leimahduksia. Ne syntyvät tuhkapilvien sisältämien pienten laavahiukkasten yhteenhieroutumisen aiheuttaman staattisen sähkön vaikutuksesta. Sähköinen varaus purkautuu salamointina, jotka leimahtavat pilvissä, aivan kuten ukkosmyrskyssä.
Antarktiksen yllä on aukko otsonikerroksessa. Pinatubo-vuoren puhaltamat rikkihiukkaset voivat aiheuttaa lisää vaurioita maapalloa suojaavalle otsonikerrokselle. Seurauksena saattaa olla muutoksia maapallon lämpötilassa.

Merenalaiset tulivuoret

Merenalaisen vulkaanisen toiminnan laajuutta oli vaikea mitata viimeaikoihin asti. Vuonna –73 Ranskan ja Yhdysvaltojen yhdessä suorittamassa kartoituksessa tutkittiin Atlantin pohjaa lähellä Portugalin länsipuolella sijaitsevia Azoreita, jotka itsekin ovat syntyneet merenalaisissa purkauksissa. Alukset laskeutuivat yli 3:n km:n syvyyteen. Kylmässä ja pimeässä niiden hakuvalot paljastivat lukuisia pallomaisia kiviä merenpohjassa. Nämä tyynylaavana tunnetut selvästi erottuvat muodostumat syntyvät äkillisestä pinta jäähtymästä sulan kiviaineksen ja veden kohdatessa. 1800-luvulla useimmat tiedemiehet uskoivat merenpohjan olevan vakaata ja paksujen sedimenttikerrostumien peittämää. Sittemmin laattatektoninen teoria on saanut heidän seuraajansa muodostamaan itselleen kuvan ruhjeisista kalliolaatoista. Merenpohjan tyynylaavan "uutuudenkiilto" Atlantin pohjassa, lähellä Islantia osoitti, että tässä osassa merenpohjaa oli toimivia tulivuoria. Niiden laavavirrat ovat osa jatkuvaa merenalaista uudistumisprosessia. Huolimatta yhä edistyneemmistä tutkimusmenetelmistä vanhin merenpohjasta löytynyt kiviaines on vain n. 150 miljoonan vuoden ikäistä. Maalta tehdyt löydöt ovat sen sijaan olleet yli 3 miljardia vuotta vanhoja.

Merivesi tihkuu maan alle valtamerilaattojen halkeamista, magma kuumentaa sen ja se purkautuu takaisin ylös savupiippuja muistuttavista merenpohjassa olevista rakennelmista. Purkaus näyttää aaltoilevalta tummalta pilveltä ja on ylikuumennutta vettä ( yli 300 astetta ). Sen värin aiheuttavat metalleista liuenneet hiukkaset. "Savupiiput" koostuvat kiinteistä mineraalikerrostumista – ennen muuta raudasta, sinkistä, kuparisulfideista ja hopeasta – jotka kylmä vesi on saostanut liuoksesta.
Maanpäälliset purkaukset ovat oikeastaan melko pieni osa Maan vulkaanista toimintaa. Suurin osa niistä tapahtuu meren alla, missä maankuori on ohuempaa. Vaipan radioaktiivisten alkuaineiden kehittämä kova kuumuus vapautuu pääasiassa siellä.

Altaat merenpohjan kallioissa, laaksonpohjan alapuolella, täyttyvät aika ajoin magmasta, vesihöyryistä ja kaasuista. Kallion sulaessa sarja purkauksia alentaa painetta altaan sisällä. Vapautunut laava kovettuu jälleen kiveksi, levittäen Atlantin keskiselännettä yli 2 cm vuodessa. Kaikki merenalaiset purkaukset eivät taphde hautavajoamissa. Jotkut näkyvimmistä ovat seurausta erillisistä "kuumista pisteistä" joissa vaipasta nouseva magmapiikki on raivannut tiensä maankuoren läpi nostaen laavaa merenalaisiksi vuoriksi. Kun pisteen yläpuolella oleva laatta liikkuu sen yli, magmapiikki tekee ensin uuden reiän, sitten uuden vuoren. Jos magmapiikki on riittävän aktiivinen , nämä merenalaiset vuoret nousevat pintaan saariksi. Esim. Havaijilaiset saaret Oahu, Maui, Kaui ja Niihau ovat syntyneet näin. Ne ovat vanhimpia ja kuluneimpia saman kuuman pisteen luomia saaria, joka toimii edelleen.

Vulkanismin aiheuttamia tuhoja pyritään vähentämään

Uudessa-Seelannissa rakennetaan nykyisin betoniesteitä, joilla lahareiden liikettä pyritään hidastamaan tai suuntaamaan se alueille, joissa se aiheuttaa mahdollisimman vähän vahinkoa ihmisille. Myös muita varotoimia on tehty. Esim. Ruapehu- tulivuoren luoteispuolella sijaitsevan Whakapapan laskettelukeskuksen lähelle on asetettu seismometrejä, jotka havainnoivat laharien liikkeistä syntyviä pieniä maanliikkeitä. Jos maan liikkeen voima ylittää 3,8 Richterin asteikolla, automaattinen hälytysjärjestelmä varoittaa laskettelijoita. Läheisessä Whakapapan kylässä ennalta nauhoitetut viestit varoittavat kovaäänisten välityksellä mahdollisesta laharista. Automaattinen hälytys estää myös junia saapumasta alueelle. Ongelmia lahareiden pysäyttämisessä tuottaa se että lahareita saattaa syntyä myös sellaisilla alueilla joilla tulivuorenpurkauksia ei ole tapahtunut vuosikymmeniin, Näin tapahtuu silloin, kun eroosio saa vanhat tefrakerrokset liikkeelle. Tämä tekee lahareiden ennustamisesta vaikeaa, eikä suojarakennelmia ole aina osattu rakentaa oikeisiin paikkoihin.

Kun halutaan selvittää vuoren vulkaanista aktiivisuutta asetetaan eri puolelle rinteitä kallistusmittareita. Kun magmaa alkaa tunkeutua purkausrakoon, vuori pullistuu ja sisätilavuus kasvaa. Kallistusmittari ( Tiltmeter ) toimii laserilla ja niillä huomataan äärimmäisen pienetkin kallistuskulmien muutokset.
Laavaa purkautuu yleensä räjähdyksettömästi, hyvin hitaasti, mikä auttaa ihmishenkien pelastamisessa. Laavan kulkua yritetään hidastaa myös pommittamalla ja rakentamalla esteitä. Sisilian Etnan ja Islannin Reykjavikin lähialueet ovat riskialttiita. Nykyään laavalta suojaudutaankin monella tavalla: Aiemmin purkautuneiden laavavirtojen pituutta, leveyttä ja paksuutta analysoidaan tutkimalla niiden rakennetta ja fysikaalisia ominaisuuksia.

Purkausten ennakoiminen

Maanjäristysten ennustaminen on kinkkisempää kuin tulivuortenpurkausten. Eläin pystyy tiedostamaan purkausten, lievien maanjäristysten ja vulkaanisten kaasujen avulla. Useissa maissa uskotaan yhä eläinten ennustamiskykyyn, kuten Afrikassa ja Etelä-Amerikassa. Nykyään pystytään kuitenkin monin eri tavoin tutkimaan mahdollisia tulivuorenpurkauksia: tutkimalla aiempia maanjäristyksiä, maanpinnan kohoamista ja vajoamista, analysoimalla kaasupurkauksia ja kaasukoostumuksia. Usein ihmisväestö ei enää ole vaarassa, mutta esim. rakennusten ja sadon täydellinen suojeleminen on mahdotonta. Tulivuorten pienet purkaukset eivät suinkaan ole huono merkki niin kuin joku saattaisi luulla, vaan geologien mukaan kauan hiljaa pysyneet aktiiviset tulivuoret ovat vaarallisimpia, koska silloin niissä on valtavasti purkautumatonta energiaa.
Maapallon tomografiassa röntgensäteitä vastaavat maanjäristysaallot. Vuosikymmeniä on tiedetty, että maapallo koostuu samankeskisistä kehistä, kuoresta, kivisestä vaipasta ja rautasydämestä. Seismisten aaltojen etenemisnopeudet vaihtelevat vyöhykkeittäin. On huomattu, että järistysaaltojen etenemisnopeuksissa tapahtuu muutoksia, jopa saman vyöhykkeen sisällä. Seisminen tomografia mahdollistaa tällaisten pisaramaisten nopeiden tai hitaiden vyöhykkeiden kartoittamisen. On vain analysoitava niiden vaikutukset tuhansien ristiin rastiin etenevien aaltojen kulkuaikoihin. Hitaiden tai nopeiden seismisten alueiden kartoittaminen ei olisi kovinkaan kiinnostavaa, elleivät tulokset kertoisi jotakin maan fysikaalisista ominaisuuksista. Tiedetään laboratoriokokeiden ja toimivien tulivuorten liepeillä tehtyjen havaintojen perusteella, että epätavallisen kuumassa kivessä seismisten aaltojen nopeudet hidastuvat. Tomogrammeja voidaan siis pitää lämpökarttoina. Seuraava vaihe on olettaa, että kuuma kiviaines nousee ylöspäin ja kylmä laskeutuu alaspäin. Eli tomogrammit esittävät kiviaineksen virtausta maan uumenissa – vaikkakin vielä hyvin epätarkasti.

Vulkaaniset purkaustuotteet

Vulkaaniset kivet syntyivät maan pinnalle tai meren pohjalle purkautuvasta kivisulasta, tuliperäisestä tuhkasta tai kivenkappaleista. Tulivuori eli vulkaani on maankuoren kohta, jossa laava ja kiinteitä aineita sekä kaasuja purkautuu tai on purkautunut maanpinnalle. Itse tulivuori koostuu juuri näistä purkaustuotteista.
Purkaustuotteet muistuttavat usein soraa.

Suomen kallioperässä on monin paikoin erinomaisen hyvin säilyneenä lähes 3000 miljoonaa vuotta vanhojen tulivuorten jäänteitä. Tiedetään että monien malmien muodostus liittyy hyvin läheisesti tulivuorten toimintaan. Näin on ollut myös satoja miljoonia vuosia sitten, jolloin suomen kallioperä muodostui. Laavan ohella mutavyöryt tuhka ja polttavat pilvet ovat uhka kansantaloudelle. Kyseiset pilvet syntyvät kaasujen ja laavan sekoittuessa toisiinsa.

Laava

Laavaksi kutsutaan maan pinnalle jähmettynyttä magmaa. Laava on monella tavalla hyödyllinen, mutta myös haitallinen kansakunnille. Laava luo korkeita vuoria, laajoja tasankoja ja uutta merenpohjaa. Sen synnyttämä uusi merenpohja on käytettävissä jo muutaman sadan vuoden kuluttua, mutta toisaalta jähmettynyt magma on peittänyt paljon teitä, rakennuksia ja maatalousmaata allensa. Magma tunkeutuu maanpinnalle magmapesäkkeestä purkausaukon eli kraatterin kautta. Kun laava etenee kohti maanpintaa, se jäähtyy ja kiteytyy ja siitä kehittyy magmakivilajeja, kuten graniittia. Mineraalit tosin ehtivät jo kivettyä jos magma jähmettyykin jo kuoressa ja mahdollisesti magma saattaa jähmettyä pintakivilajeiksi maanpinnalle. Laattojen repeämisvyöhykkeillä laava on tullut vaipasta ja se purkautuu maanpinnalle rakopurkauksena eli hitaahkosti. Tämä kiviaines on notkeaa, yli 1000 asteista velliä, joka ehtii laajentua isolle alueelle, kunnes aines jähmettyy 600:ssa asteessa. Kuumin mitattu laavan lämpötila on 1200 astetta. Laattojen yhteentörmäyksessä on magma ainakin osittain peräisin mannerlaatan alla kulkeutuvasta basalttisesta merenpohjalaatasta. Kivipuuroa syntyy kohoavan magman sekoittuessa mantereen kuoren kiviaineksen kanssa.

Kuivalle maalle purkautuneet laavat jaetaan kolmeen tyyppiin; pahoehoea- ja lohkarelaavat. Veden alle purkautuneet ovat yleensä tyynylaavoja. Pahoehoe on havajinkielinen sana ja viittaa laavan tasaiseen pintaan. Tälle laavatyypille on ominaista poimuttuneita köysiä muistuttavien pintamuodostumien esiintyminen.
Tästä syystä sitä nimitetään myös köysilaavaksi. Myös sana aa on havajia ja tarkoittaa laavan rosoista ja lohkareista pintaa. Rosoisuus syntyy, kun nopeasti jäähtyvän laavan pinta murtuu kappaleiksi alla virtaavan sulan laavan vaikutuksesta. Aikalailla samantapainen sekä synnyltään ja rakenteeltaan on lohkarelaava. Tyynylaavat ovat erittäin yleisiä kaikenikäisissä vulkaanisissa kivissä. Nämä laavat koostuvat poikkileikkaukseltaan tyynyjen ja säkkien kaltaisten osien muodostamista kasautumista. Tyynyt ovat usein muodoltaan sellaisia, että niistä pystytään päättelemään muinaisen kerrostumisalustan suunta. Tämä on tärkeä asia, kun luodaan kuvaa poimuttuneen kallioperän kivilajien keskinäisestä ikäsuhteesta ja geologisesta kehityksestä.

Kaasut

Laavan lisäksi tulivuoressa muodostuu mm. vesihöyryä, rikkidioksidia, typpeä, hiilimonoksidia, hiilivetyjä ja hiilidioksidia. Purkaus on voimakas jos edellä mainittuja kaasuja on riittävästi. Tavallisesti magmasta kaasut irrottavat kiinteitä aineita eli roisketta, joiden laatu voi olla vulkaanisesta tuhkasta muutamaan senttimetriin laavakappaleita eli lapilleja tai jopa kuutiometrinen vulkaaninen pommi.

Hapan sitkas laava estää kivisulasta vapautuvien kaasujen poistumisen, jolloin tulivuori usein purkautuu räjähtämällä. Vulkaaniset kaasut ovat erittäin vaarallisia. Vuonna –86 Afrikassa tapahtuneessa pienessä purkauksessa pääsi valloilleen pilvi vulkaanisia kaasuja. Myrkylliset höyryt tappoivat 1700 ihmistä. Kuolemat aiheutti pääasiassa pilven sisältämä hiilidioksidi, raskas kaasu, joka virtaa alamäkeen ja kerääntyy painaumiin. Hiilidioksidi on erityisen vaarallista, koska se on hajuttomuutensa takia vaikeasti havaittavissa. Useimmat vulkaaniset kaasut haisevat erityisen pahalle. Rikkivety haisee mädälle kaalille ja suolahappo ja rikkidioksidi kirvelevät kurkkua ja silmiä. Fluorivety on tarpeeksi vahvaa syövyttämään lasia.

Tuhka

Vulkaaninen tuhka on laavajauhoa ja alle neljän millimetrin läpimittaisia kivenkappaleita. Pelkkä tuhka saattaa muodostaa kokonaisen kartiotulivuoren. Vuoren huippu saattaa räjähtää kaasun purkauksena ja hajota tomuksi, joka voi nousta jopa stratosfääriin saakka ja kiertää maapalloa useita vuosia. Tämä saattaa olla erittäin suurena tapahtuessaan vaarallista, koska tuhkan estäessä auringonvalon pääsyn maanpintaan, maan lämpötila laskee. Tamboran purkautuessa Indonesiassa v. 1851, ilmakehään sinkoutui niin paljon tomua, että auringonsäteet eivät päässeet maanpinnalle asti kunnolla ja seuraavana vuonna ei käytännöllisesti katsoen ollut kesää lainkaan. Tuhkasateet saattavat aiheuttaa jopa jääkausia, kuten kahta merkittävää purkausta seuranneina talvina Euroopassa ja Amerikassa vuonna 1783.

Tuhkaa sylkevät purkaukset eivät ole ennustettavissa ja niiden tarkkailu maanpinnalta on vaarallista. Tuhka voi kovassa purkauksessa levitä erittäin kauas purkautuneesta tulivuoresta ja aiheuttaa yksin katastrofeja, vaikkei katastrofialue olisi muuten katsottu olevan vaaravyöhykkeellä. Yleensä ihmiset ehditään pelastaa niiden alta, mutta taloudellisia menetyksiä ne aiheuttavat runsaasti.

Pompeijissa olevan Vesuviuksen purkauksessa, v. 79 e.Kr., kuoli yli 2000 ihmistä. Kun he kuolivat, kaksi metriä paksu tuhka ja hohkakivisade peitti heidän ruumiinsa. Kun ruumiiden jättämät aukot täytettiin kipsivellillä hakattiin ulos vulkaanisesta kivestä, voitiin nähdä heidät kuolemansa hetkellä.
Asiaa voidaan kuitenkin katsella toisestakin näkökulmasta. Kaiken orgaanisen hiilen ja veden planeetaltamme uskotaan olevan vulkaanista alkuperää – ne eivät kuuluneet maan alkuilmakehään, vaan ovat tulleet vaipasta . Siten vulkanismia voidaan pitää elämän ehtona planeetallamme.

Magma

Sanalla magma tarkoitetaan maan kuoressa tai vaipassa esiintyvää sulaa kiviainesta. Magmakivet syntyvät joko maan pinnalla tai syvyyksissä, kun kuuma kivisula jähmettyy. Magmaa muodostuu eri syvyyksillä maan kuoressa tai vaipan yläosassa, kun siellä olevat kivilajit sulavat. Sulasta syntyvien kivilajien rakenteet taas muodostuvat sen mukaan, minkälaisessa ympäristössä sula muuttuu kiveksi. Yleensä syvällä maankuoressa jähmettyvät plutoniset kivet kiteytyvät karkearakeisiksi. Yksittäiset mineraalirakeet voi erottaa hyvin paljain silmin. Myös suuntauksettomuus on syvällä kiteytyneiden kivilajien tyypillinen tuntomerkki. Mineraalit ovat sekaisin ja kiven asu massamainen. Tulivuoren muoto riippuu siitä millaista magmaa siitä purkautuu. Sitkeä magma synnyttää jyrkän kartion. Juokseva magma taas laakean kilpimäisen tulivuoren.
Tulivuoren rakenne

Normaalin tulivuoren alla on magmasäiliö. Tämä kammio on yhteydessä keskuspurkausaukkoon eli tulokanavaan, jonka huipulla on kraatteri. Kraatteri on syntynyt magman vajottua takaisin tulokanavaan. Yleensä eroosio on laajentanut sitä ja kasannut ainesta kraatterin pohjalle. Paikalle voi muodostua myös järvi. Tulivuoren levätessä magmasäiliön sisältö voi vajota maan uumeniin ja vuoren huippu luhistua muodostaen kalderan. Myös erittäin voimakkaan purkauksen jälkeen magmasäiliön tyhjennyttyä voi tapahtua romahdus. Jos magmaa yhä tulee maan sisuksista kohti pintaa kaldera toimii esteenä ja tuloksena on, magman löytäessä kulkuaukon, äärimmäisen voimakas purkaus.

Tulivuorityypit

Loivarinteiset tulivuoret:

Kilpitulivuori

*magma yli 1000 asteista
*muodostuvat notkeista ja kaasupitoisista laavoista jotka etenevät ja purkautuvat hitaasti
*sijaitsee repeämisvyöhykkeessä
*ovat matalampia ja laakeampia sekä usein suurempia kuin kerrostulivuoret
*Tapana purkautua useammin ja siten pienemmällä voimalla

Kartiomaiset kerrostulivuoret:

*Rakentuvat tuhkakerroksista, laavasta ja hohkakivestä.
*magma alle 1000 asteista
*Paljon rajumpi purkaus kuin loivarinteisillä
*On laattojen törmäysvyöhykkeissä

Geotermisen energian hyödyntäminen

Uuden-Seelannin tuliperäisyydestä johtuen geotermisen energian käyttö on siellä varteenotettava vaihtoehto perinteisille energiantuotantomenetelmille. Uusi-Seelanti on Italian jälkeen toinen maa maailmassa jossa ryhdyttiin valjastamaan geotermistä energiaa. Uuden-Seelannin geoterminen energiantuotanto sijoittuu Taupo-järven pohjoispuoliselle alueelle, jossa sijaitsevat Wairakein ja Ohaakin geotermiset voimalat. Wairakein voimala aloitti toimintansa vuonna 1963. Se sijaitsee suuren akvaferin päällä jossa kuuma vesi on joutunut suuren paineen alaiseksi. Maahan on kaivettu 50 suurta kairausreikää, joihin asennettuja putkia pitkin vesihöyry ja vesi nousevat maan pinnalle. Vesi erotetaan höyrystä ja höyry johdetaan läheiseen voimalaan tuottamaan sähköä. Wairakein 9 turbiinia tuottavat yhteensä 152,7 megawattia sähköä. Wairakeista 29 km pohjoiseen sijaitseva Ohaakin voimala avattiin v. 1989. Yhdessä geotermiset voimalat kattoivat v. 1995 yhteensä 8% Uuden- Seelannin energiantuotannosta. Vuonna 1971 Wairakei yksinään kattoi 5,7%, joten geotermisen energian tuotannon suhteellinen kasvu on ollut hidasta. Rotoruan seudulla maan uumenista kohoavaa kuumaa pohjavettä toimitetaan myös kotitalouksien käyttöön. Geotermisen energian tuotannossa ongelmana on ollut se etä vesihöyryn mukana maan uumenista nousee myös suuria määriä vettä, jolloin akvaferin paine ja lämpötila laskee. Näin akvaferin höyryntuotanto vähenee. Geyservalleyssä, jossa Wairakein voimala sijaitsee, oli ennen voimalan avaamista 22 geysiriä ja 240 muta-allasta ja lähdettä. Nykyisin vain yhdeksän allasta on jäljellä. Ohakissa ylijäämävettä on alettu pumppaamaan takaisin pohjavedeksi, jotta höyryntuotanto ei lakkaisi. Myös Wairakeissa aiotaan ryhtyä veden pumppaamiseen.

Geotermisen energian tuotannossa on monia etuja verrattaessa sitä muihin vihreisiin energiantuotantomenetelmin ; sähkön tuotantoon tarvittava laitteisto on vähemmän ympäristöstään erottuva ja vähemmän tilaa vievä, kuin esim. tuulivoimalat tai aurinkopaneelit. Hiilidioksidin tuotanto on 2/3 pienempi kuin hiilivoimaloissa. Uuden-Seelannin geotermisestä energiasta on hyödynnetty vasta pieni osa. Maan energiantuotantoa kehitettäessä geotermisellä energialla tuleekin energiantuotantosuunnitelmien mukaan olemaan tulevaisuudessa tärkeä rooli.

Geotermiset alueet ovat myös turistinähtävyyksiä. Alueiden hyödyntämisen vaarana saattaa olla mm. Geysirien häviäminen. Kun turistien tuoma raha menetetään se pitää saada takaisin kohonneina energiamaksuina. Valitettavasti Rotoruan alueella tutuu olevan hyötykäytön suhteen "Laissez-faire"- asenne (suom. Antaa mennä). Tulevaisuudessa kaupungin jokainen talo lämpiää runsaalla kuumalla vedellä - geysirien aktiviteetin ja turistimäärien pienenemisen hinnalla.

Maurice ja Katia Krafft

Krafftit olivat ranskalaisia geologeja, joiden intohimona olivat tulivuoret. He olivat kumpikin kotoisin Elsassista. He omistivat elämänsä niiden tutkimiselle. He olivat ottaneet elämäntehtäväkseen valokuvata ja kirjata tarkasti muistiin kaikki tulivuorenpurkaukset niin läheltä kuin mahdollista. He elivät koko ajan passi taskussa valmiina rientämään vaikka maailman ääriin heti kun saivat tiedon tulivuorenpurkauksesta. Krafftit ahmivat innokkaasti joka ikisen vulkanologiaa koskevan tiedonmurun, tulipa se sitten mistäpäin maailmaa tahansa.

Eräs Mauricen lausahdus kuuluu näin: "Yli kahden tunnin ajan minusta tuntui siltä kuin olisin omin silmin katsellut maailmanloppua. Tuhkahiukkaset saivat valon taipumaan niin että laskeva aurinko näytti painuvan taivaanrannassa levittäytyvään viininpunaiseen järveen. Se oli samalla kertaa upeaa ja helvetillistä." Nämä sanat ilmaisevat tiivistettynä mikä Krafftien elämässä oli olennaista: heidän ainutlaatuisen antinsa tieteelle, heidän elämänsä huikeimmat kokemukset ja heidän kuolemansa.
Purkauksia kuvatessaan heidän suurin pelkonsa oli, että jossain päin maailmaa tapahtuu jokin toinen purkaus, jota he eivät ehtisi nähdä. Kuumassa laavassa vaaniva kuolema ei pelottanut heitä. Maurice uneksi täydellisestä yhtymisestä tulivuoreen. " Tulivuoren yhteyteen pääseminen vetää minua puoleensa aina vain voimakkaammin. Menemme yhä lähemmäksi." Loppujen lopuksi Krafftit maksoivat intohimostaan hengellään. Vuoden 3.6 ,-91 45-vuotias Maurice Krafft ja hänen 49-vuotias vaimonsa Katia hautautuivat palavaan vulkaaniseen tuhkaan ja kiviin, jotka erittäin kuuma kaasupilvi työnsi alas Unzenvuorelta. Syöksyessään vuorenrinnettä alas yli 100km/h, tuhkavirta nielaisi heidän lisäkseen amerikkalaisen tulivuorentutkijan ja neljätoista japanilaista toimittajaa. "Tiedän tämän johtavan lopulta siihen, että jonakin päivänä kuolemme jossakin tulivuorenpurkauksessa." Katia oli sanonut pariskunnan ystävälle. "Jos haluamme tehdä tarkempia havaintoja esimerkiksi hehkuvien tuhkapilvien kaltaisista ilmiöistä, pelkkä hyvä arviointikyky ei riitä, täytyy luottaa suojelusenkeliin. Olen kuitenkin kokenut elämäni aikana niin monta hurmion hetkeä, että hyväksyt täysin ne riskit jotka otamme." Juuri ennen kuolemaansa he olivat sanoneet: ". Elämämme on ollut niin palkitsevaa että emme välitä vaikka kuolisimme tänään"
Kaksikymmentäviisi vuotta kestäneen uransa aikana Krafftit ottivat toimivista tulivuorista yli 300 000 valokuvaa ja tuottivat yli 300 tuntia videonauhaa. He pitivät satoja luentoja ja julkaisivat 20 suurelle yleisölle tarkoitettua kirjaa. Heidän työnsä auttoi ratkaisevasti pelastamaan ihmishenkiä ja edistämään vulkaanisten ilmiöiden tieteellistä tutkimusta .Krafftien dokumenteissa riittää tutkimista vielä vuosikausiksi.

Internet:
http://personal.inet.fi/cool/dark/home/tulivuoret.htm
http://www.sci.fi/~sipluk/qforest/ge_interaktio/tulivuoret.htm
http://kauksu.kaukajarvi.fi/projektit/matti/saarinen_j/tulivuor.htm
http://wwwedu.kuusamo.fi/tniemi/5-6b/riia/Tulivuoret.html

Kirjat:
Tulivuorista jääkausiin, Suomen maankamaran kehitys.(WSOY, Kalle Taipale)
Tulivuori.(Merkurius-kirjat)
Volcanoes. (Susanna van Rose)
Uusi iso Atlas. (Gummerus)
Maapallo ihmeiden planeetta.

Auta esseet.net -sivustoa kasvamaan!

Klikkaa itsesi heti lähetä tiedostoja -sivulle ja lähetä kaikki koneellasi lojuvat, palveluun sopivat tiedostot muiden käyttäjien saataville!

Auttamalla muita autat myös itseäsi! :)

Lataa tiedosto

Lataa tiedosto klikkaamalla alla olevaa linkkiä. Muistathan myös kommentoida lataamaasi tiedostoa sivun alaosassa olevan lomakkeen kautta!

tulivuori.doc

Auta esseet.net -sivustoa kasvamaan!

Klikkaa itsesi heti lähetä tiedostoja -sivulle ja lähetä kaikki koneellasi lojuvat, palveluun sopivat tiedostot muiden käyttäjien saataville!

Auttamalla muita autat myös itseäsi! :)