Stromboli kialakulása, működésének jellegzetességei

STROMBOLI KIALAKULÁSA, MŰKÖDÉSÉNEK JELLEGZETESSÉGEI

Áttekintés a Lipari-szigetek létrejöttéről

A hét szigetből álló Lipari (Eoli) – szigetív egy hatalmas, javarészt a tenger alatt fekvő vulkánegyüttes felszín fölé emelkedő része. Körülbelül 200 km-es hosszával egy ívet formáz, melynek konkáv oldala a Tirrén-tenger közepe felé mutat.

A kitöréssel keletkezett struktúra felső részei (maguk a szigetek) az elmúlt egymillió évben keletkeztek, a tenger alatti részek ennél idősebbek: a legidősebb közülük, az Alicudi szigetétől nyugatra fekvő, víz alatti Sisifo-vulkán, mintegy 1,3 millió éves.

Az egy-egy szigeten található legidősebb, kitörésből származó anyagok korát megállapítva képet kaphatunk arról, mikor keletkeztek az egyes szigetek.

A legidősebb szárazulaton több mint 10 000 évvel ezelőtt ért véget a vulkáni aktivitás, míg a legfiatalabbakon ma is működő tűzhányókat találunk.

Lipari szigetén 729-ben volt az utolsó kitörés, Vulcanón 1888 és 1890 között, Stromboli ugyanakkor szünet nélkül működött az elmúlt 2000 évben.

A Lipari-szigeteken feltörő magma a csendes-óceáni „Tűzgyűrű” vulkánjaiéhoz hasonló. Az idők folyamán a magma összetételét tekintve egyre bázikusabbá vált – a magma fő összetevőjét adó szilícium-dioxid (kovasav) tartalom csökkent, miközben a nátrium tartalom nőtt (az andezitektől és bazaltos andezitektől, a dácitos és riolitos összleteken át a Vulcano és Stromboli shoshonitjáig).

Az ilyen jellegű magma a szubdukciós (alábukási) zónára jellemző, azokra a területekre, ahol az óceáni kőzetlemez a kontinentális lemez alá bukik, a felemelkedő magma pedig szigetíveket (mint pl. Japán és Indonézia) vagy az Andokhoz hasonló vulkános hegyláncokat hoz létre, a deformálódó rétegek mentén pedig folyamatosan földrengések észlelhetők.

Stromboli szigete csupán kis része egy nagyjából kúp alakú óriási vulkáni felépítménynek, mely a tenger fenekétől (több mint 1500 méteres mélységből) emelkedik a Vancori néven ismert terület 924 méteres tengerszint feletti magasságáig. Becslések szerint a sziget területe huszonötöd része a teljes vulkán tenger alatt fekvő talapzatának.

A Strombolicchio szirtjét alkotó láva az itteni vulkáni aktivitás legidősebb terméke. A fő sziget a kitörési centrum fokozatos, észak-nyugati irányú eltolódásával jelzett szakaszokban alakult ki, melyeket a lávaömlések és az explozív tevékenység törmelékszórásainak váltakozása jellemzett.

Stromboli geológiai történetét rekonstruálva az alábbi szakaszokra tagolódik a sziget története a keletkezés ideje szerint. Ezek egyben a sziget különböző részei is: Strombolicchio: ~ 200 000 éve Paleostromboli: 100 000–35 000 Scori: ~ 35 000 éve Vancori: 25 000–13 000 éve Neostromboli: 13 000–5 000 éve Jelenkori Stromboli+ Sciara: 5 000 évvel ezelőttől napjainkig

A Stromboli magmája a vulkáni szigetívekéhez (pl. Japán) hasonló és az idők folyamán fokozatos eltolódást mutatott a bázikus, nátriumban gazdagabb összetétel felé (a korábbi andezitektől és bazaltos andezitektől a mai shoshonitokig).

A vulkán növekedését nagyszámú földcsuszamlás, továbbá csúcs- és lejtőomlások kísérték, melyek nagy mélyedéseket hoztak létre. Ezek közül legjelentősebb a Sciara del Fuoco.

A Sciara del Fuoco („Tüzes lejtő” vagy „Tűz útja”)

A Sciara del Fuoco hatalmas, patkó alakú mélyedése 5000 évvel ezelőtt jött létre, amikor a Stromboli kúpjának észak-nyugati lejtője leomlott. Víz alatti felmérések kimutatták, hogy a Sciara del Fuoco mélyedése 700 méterrel a felszín alattig folytatódik, az omlásból származó anyag jelenléte pedig 2200 méter mélyen is észlelhető. A Sciara del Fuoco keletkezése az utolsó volt azoknak a lejtőomlásoknak a sorában, melyek a vulkán csúcsát (Vancori) érintették. A lejtőomlás oka számos tényező együttes hatásában keresendő:
- töredezett, instabil lejtő
- a kitörések során kidobott anyagokból származó jelentős túlsúly
- a sziget északkelet-délnyugati, a Sciara del Fuoco tengelyére merőleges fő repedésvonala mentén benyomuló magma nyomása

A legutóbbi részleges lejtőomlás 2002 decemberében történt és 11 méteres cunami-hullámokat okozott.

Strombolicchio

A mai Strombolicchio szigete helyén 200 000 évvel ezelőtt a vulkán legkorábbi kitörési központja magasodott. Kúpját egymásra települt láva- és laza kitörési törmelékrétegek (salak, lapilli, hamu) alkották. A kúp közepén a lávát a felszínre vezető, nagyjából henger alakú kürtő foglalt helyet. Idővel e kitörési központ aktivitása megszűnt, a Strombolicchio kúpját pedig lassan elmosta a tenger. Így feltárult a kürtő központi hengere, melyet megszilárdult láva töltött ki (neck), ami jóval ellenállóbb a hullámok romboló erejével szemben, mint az azt körülvevő laza törmelékanyag.

Vulkáni kitörések előrejelzése

A kitörések előrejelzése, magyarán annak előzetes becslése, hogy mikor várható a vulkán kitörése és milyen károkat okoz majd a környezetében, a vulkanológiai kutatás egyik fő célja.

A kockázat mértéke vulkánról-vulkánra változik aszerint, hogy milyen természetűek a kitörései (explozivitás és energia), valamint hogy hány épület és ember található a veszélyeztetett zónában. Adott vulkán múltbéli kitöréseit tanulmányozva a szakértők viszonylag pontos becslést tudnak nyújtani arra vonatkozóan, mire lehet számítani a jövőbeli kitörések során. A vulkánok vizsgálata összetett rendszert igényel, mely magában foglalja fizikai, kémiai és geológiai jelenségek vizuális és műszeres megfigyelését, melyek segíthetnek a kitörések előrejelzésében.

Az olyan alvó vulkánok kürtője, mint a Vezúvé (utolsó kitörés 1944) vagy a Fossa del Vulcanoé (utolsó kitörés 1888-1890), bezárult és a magma valószínűleg több (5-10) km mélységben található. A vulkán ébredését megelőzően a magmának fel kell emelkednie a felszín közelébe, aminek több jele tapasztalható:
- a vulkáni felépítmény megemelkedése („kidudorodása”);
- szokatlan szeizmikus aktivitás, melyet a repedések kialakulása és terjedése okoz;
- gravitációs, mágneses és elektromos anomáliák, melyek oka az, hogy magas hőmérsékletű, eltérő sűrűségű anyag (a magma) nyomul keresztül a szilárd, hideg kőzeten;
- fizikai (hőmérsékleti) és kémiai (összetételbeli) változások a közeli kút- és forrásvizekben és a magmából kiszabaduló gázokat felszínre vezető fumarolákban

Egy jól megfigyelt vulkánon a közelgő kitörésnek mindezek a figyelmeztető jelei észlelhetőek, és a riasztást jó előre le lehet adni. Sokkal nehezebb megjósolni egy erőteljes robbanás bekövetkeztét olyan, állandóan működő vulkán esetében, mint a Stromboli, ahol a magma eleve magasan van a kürtőben, a felszín közelében.

A leghevesebb kitöréseket, melyek veszélyt jelenthetnek a turistákra is, általában a gáznyomás növekedése előzi meg a lávacsatorna felső szakaszában. Ezt a nyomásnövekedést azonban nehéz észlelni. A probléma jelenleg is tanulmányozás alatt áll: szeizmográfok, dőlésmérők és a felszín elmozdulásait monitorozó műholdas helymeghatározó rendszerek kerültek felállításra a Strombolin.

Nagy gyakorisággal végeznek geokémiai méréseket a kráterperem kis fumaroláin és állandó mérőállomásokat állítottak fel a talajból történő széndioxid-kiáramlás, valamint a termálvizek kémiai tulajdonságainak nyomon követésére. Ezeket a paramétereket a videokamerán keresztül megfigyelt vulkáni aktivitással összefüggésben vizsgálják. A legutóbbi effuzív fázis és paroxizmus alatt (2003. április 05.) első ízben jegyeztek fel kémiai változásokat a hőforrásokban és fumarolákban, ami ígéretes eredmény.

2003. óta differenciális radar interferometria segítségével folyamatosan nyomon követik a Sciara del Fuoco lejtőmozgását. Ez vészjelző-rendszerként is szolgál a veszélyes cunamikat is okozni képes lejtőomlások előrejelzésében.

A Stromboli működése

A vulkán szokásos működése, mely olyan jellegzetes, hogy a nemzetközi szakirodalom Stromboli-típusú kitörésként ismeri, folyamatos gázkibocsátásból és gyakori robbanásokból áll, mely utóbbiak forró gázfröccsöket, izzó lávát és a kürtő falából kiszakított szilárd kőzetdarabokat lőnek magasan a levegőbe.

Az ilyen jellegű működés (mint ahogy azt Arisztotelésztől tudjuk) többé-kevésbe azonos módon legalább 2000 éve zajlik. A Stromboli távolról is jól látható fényű kitöréseinek köszönhetően érdemelte ki már az ókortól kezdve a Földközi-tenger világítótornya elnevezést.

A robbanások a kráter területén fekvő kürtőkben mennek végbe. A csúcsrégió alakját gyakran átalakították a gyakori omlások, kürtő áthelyeződések és heves robbanások. A kifúvások sebessége 20 és 120 m/s közötti, a magassága 100-200 méter között változik, míg a robbanások száma óránként 3 és 7 között alakul.

A teljes nyugalom időszakai, amikor nem történik magmakibocsátás, nagyon ritkák. A leghosszabb feljegyzett ilyen periódus két évig tartott, 1908 és 1910 között. Előfordultak hosszabb, néhány hónapos csendes időszakok, a legutóbbi 1996 és 1997 között.

A vulkán szokásos működését időről-időre nagyobb kitörési aktivitás szakítja meg, melyet időnként lávaömlések és/vagy hevesebb robbanássorozatok (paroxizmus), omlások és cunamik kísérnek, mint ahogy például 2002 decembere és 2003 júliusa között történt.

A Stromboli-típusú működés

Azonos típusú működés évezredeken keresztül történő fenntartásához az kell, hogy a vulkánt tápláló magmaoszlop felsőbb része gyakori friss utánpótlást kapjon a nagy magmakamrából (konvekció útján) feláramló magas hőmérsékletű, gázban gazdag magmából, mely helyet cserél a lehűlt, sűrűbb, gázaitól megszabadult magmával. A Stromboliból kilőtt lávafoszlányok tanulmányozása igazolta, hogy a lávacsatorna felső része csakugyan sűrű és gázszegény magmával van tele.

Az ilyen állapotú magma egyfelől hajlamos lesüllyedni a mélyből feláramló forróbb és gázban gazdagabb magma helyére, így állandóan megújítva a rendszert. Másfelől viszont megakadályozza a magmából felszabaduló gázok távozását, ez a gáz így addig gyűlik a felső gázszegény és viszkózus magmaréteg alatt, míg el nem éri azt a nyomást, ami kitöréshez vezet.

A két kitörés között eltelt idő megfelel annak, ami alatt a felső, viszkózus réteg ismét kialakul, és ismét felgyülemlik akkora nyomás, ami ennek az ellenálló rétegnek az áttöréséhez kell. Ezt az időközt az határozza meg, hogy mekkora a lávacsatorna, milyen mélyen zajlanak a robbanások (ez soha nem mélyebb 200 méternél, különben képlékeny lávadarabok nem juthatnának a felszínre), és hogy mekkora energiájú volt az előző robbanás. Amikor a működés hosszabb szünet után újra kezdődik, általában veszélyesebb, mert az eldugult kürtőben több gáz tud felgyülemleni, hevesebb kitöréshez vezetve.

Normális működés

A normális működés jellemzői az állandó gázkibocsátás és a mérsékelt robbanások gázkifúvásokkal, izzó törmelékkel (bombák, salak és hamu) és szilárd tömbökkel, melyek 100-200 méter magasra kirepülhetnek. A kirepülő anyag mindig a kráteren belül hullik le, ez a terület tehát mindig nagyon veszélyes, ezért ide a turisták biztonsága érdekében tilos a belépés.

Kedvezőtlen szélviszonyok esetén gondok lehetnek az (ugyancsak elzárt, magasabban fekvő) kráterperemen is az odasodródott gáz és hamu okozta légzési nehézségek, illetve csökkent látótávolság miatt.

Nagyobb robbanások

Átlagban két nagyobb robbanás történik évente, és a szokatlan vulkáni tevékenység időszakait követően számuk nő, mint 1993 és 1996 között is.

Ezek a robbanások bármikor bekövetkezhetnek, minden előjel nélkül. A kilövések elérhetik az 500 méteres magasságot és több száz méteres távolságban is hullhat törmelék, azokon a területeken, ahol turisták tartózkodhatnak. A vulkán legfelsőbb területeire tett kirándulások ezért veszélyesek, csak a biztonsági előírások betartásával tehetők meg. A vulkán csúcsrégiójában tilos az éjszakai táborozás. A csúcs megközelíthetőségével kapcsolatos információkhoz a hivatalos vezetőknél juthatunk.

Lávaömlések

Az elmúlt 100 évben átlagosan 4 évente tapasztaltak lávaömlést. A legutóbbi effuzív fázis 2002. december 28-án kezdődött és körülbelül 7 hónapig tartott. A lávaömléseket gyakran fokozott explozív tevékenység kíséri. A vulkán alakjából következően a láva az észak-nyugati lejtőn, a Sciara del Fuocóra terelődve folyik le. A lávaömlések se a lakott településekre, se a látogatókra nem jelentenek veszélyt.

Robbanásos paroxizmus

A robbanásos paroxizmus a megszokottnál nagyobb energiájú vulkáni robbanásokat jelent. Ezek a lakott területeket is fenyegethetik, kirepülő bombákkal, tömbökkel, vulkáni porral, az izzó anyag okozta bozóttüzekkel és kisebb izzófelhőkkel (lávafoszlányokkal, törmelékanyaggal, kevert gázfelhők, melyek nagy sebességgel, lavina módjára sodródnak lefelé a vulkán lejtőjén).

A leghevesebb ilyen jellegű működést 1930 szeptemberében tapasztalták, amikor a kirepülő piroklasztikumok hatására tetők roskadtak be és súlyos károk keletkeztek Ginostra és Stromboli épületeiben. Az eseménynek 6 halálos áldozata és 24 sebesültje volt, de hatalmas volt az anyagi kár is, és ez a sziget drasztikus népességcsökkenéséhez vezetett (az akkori 3000-ről ekkor csökkent a mai 350 főre a lakosok száma).

Cunami (szökőár)

A leghevesebb kitörési periódusokban a labilis víz alatti és -feletti lejtőrészek megcsúszhatnak. A nagyságrendileg több tízezer köbméternyi, hatalmas sziklatömeg a tengerbe szakadva a sziget teljes partszakaszát érintő cunami-hullámokat okozhat. A legutóbbi szökőár 2002. december 23-án történt és szerencsére nem okozott haláleseteket úgy, mint az 1930-as kitörés okozta cunami.

Összeállította: Kosztra Barbara (Maria Luisa Carapezza nyomán)

 
 

© 1999-2006 BEBTE www.bebte.hu