A+ A A-

Potoki lawy są stopem skalnym płynącym po powierzchni ziemi z prędkością uwarunkowaną lepkością (zależną od zawartości krzemionki i temperatury), kątem nachylenia podłoża, szerokością potoku i tempem produkcji lawy.

Prędkość potoku jest odwrotnie proporcjonalna do lepkości lawy, a zatem największą osiągają lawy bazaltowe, a najmniejszą lepkie lawy ryolitowe. Podczas przemieszczania się potoków ich prędkość maleje wskutek spadku temperatury i związanego z tym wzrostu lepkości law.

Najbardziej ruchliwe potoki law bazaltowych osiągają odległość kilkudziesięciu km od krateru. Płyną one po stromym stoku z prędkością do 10 km/h, natomiast po łagodnym z prędkością niewiele ponad 1 km/h; przy przemieszczaniu się po stromym stoku otwartym korytem lub tubą lawową ich prędkość może wynosić ponad 30 km/h.

Budynek pogrzebany przez lawę po erupcji wulkanu Eldfell na wyspie Heimaey (Islandia, 1974). Źródło: USGS i Wikimedia CommonsBudynek pogrzebany przez lawę po erupcji wulkanu Eldfell na wyspie Heimaey (Islandia, 1974). Źródło: USGS i Wikimedia Commons

Lawy bazaltowe reprezentują 2 podstawowe typy różniące się lepkością, a zatem temperaturą i ruchliwością. Różnice lepkości mogą być spowodowane różnicami składu chemicznego, zawartości fazy krystalicznej i temperatury.

Do najbardziej ruchliwych należą lawy trzewiowe, zw. pahoehoe, odznaczające się niską lepkością i maksymalną temperaturą w przedziale 1100-1200°C. Lawy te tworzą nerkowate lub sznurowate formy o gładkiej i lśniącej powierzchni. Skanalizowane potoki pahoehoe mogą formować tuby, czyli walcowate przestrzenie przepływu lawy otoczonej zestaloną skorupą lawową, powstałą wskutek szybszego stygnięcia zewnętrznych partii potoku. Przy przepływie tubą, dzięki ograniczonej utracie ciepła, lawa dość długo utrzymuje wysoką prędkość i temperaturę.

Mniej ruchliwe są lawy żużlowe, zw. aa, o większej lepkości i maksymalnej temperaturze w granicach 1000-1100°C. Lawy te mają szorstką powierzchnię, wskutek obecności drobnych pęcherzyków i tworzą się podczas transportu otwartymi kanałami na powierzchni ziemi. Stygnące szybciej niż wnętrze, zewnętrzne partie potoków, a zwłaszcza najszybciej zakrzepła, górna warstwa, pod wpływem poruszania się pod nią lawy, ulega spękaniom, połamaniu i pokruszeniu na ostrokrawędzisty gruz, podobny do grudek żużlowych. W miarę spadku temperatury lawy wzrasta grubość potoków oraz udział w nich gruzu (maks. do 65%) i rozmiary jego fragmentów (do ok. 1 m), który na czele zestalonych już potoków tworzy spore zwałowiska. Takie same potoki mogą powstawać z law pahoehoe w wyniku utraty ciepła i wzrostu lepkości w miarę ich oddalania się od źródła.

Lawy o średniej i dużej lepkości (andezytowe, dacytowe i ryolitowe) zwane są lawami blokowymi, ze względu na charakterystyczną fragmentację zestalającej się górnej partii potoków podczas ruchu stopu w ich wnętrzu. Potoki law andezytowych poruszają się z prędkością kilku km/h i rzadko osiągają odległość większą niż 8 km od krateru; ich maksymalne temperatury mieszczą się w interwale 800-1000°C. Jeszcze mniej ruchliwe są potoki law ryolitowych i dacytowych, ponieważ ich prędkość jest zazwyczaj mniejsza niż kilka m/h. Potoki te, o grubości przekraczającej niekiedy 30 m, najczęściej piętrzą się nad sobą, tworząc kopułę, co trwa czasami wiele miesięcy lub lat. Kopuły często gwałtownie zapadają się i tworzą gruz, który przemieszczając się grawitacyjnie formuje katastrofalne spływy piroklastyczne.

Ze względu na wysoką temperaturę i duży ciężar, lawy tratują i palą wszystko przez co przechodzą, lecz poruszają się na tyle powoli, że można w zasadzie usunąć się z ich drogi, tym bardziej, że jest ona w znacznym stopniu przewidywalna ze względu na uwarunkowanie od topografii terenu. W przypadku obfitych, szerokich potoków czasami zachodzi konieczność ewakuacji mieszkańców, zazwyczaj przy użyciu transportu powietrznego, ponieważ potoki często blokują drogi i linie kolejowe. Wskutek emisji olbrzymiej ilości ciepła, potoki mogą wywoływać pożary, nie mając nawet bezpośredniego kontaktu z obiektem. Wytapianie wody przez lawę podczas erupcji podlodowcowych lub wskutek płynięcia potoków po śniegu i lodzie prowadzi do powstania laharów oraz powodzi, zwanych na Islandii jökulhlaup.

W wyniku kontaktu lawy z wodą (np. po wpłynięciu potoku do zbiornika wodnego), może dojść do gwałtownej eksplozji i rozrzucenia na rozległych przestrzeniach spatteru. Eksplozje potoków mogą być też efektem ekspansji pęcherzy metanu, produkowanego w przypadku pogrzebania roślinności przez lawę.

Z potoków uwalnia się na ogół niewielka ilość toksycznych gazów, jednakże podczas samej erupcji lawy, zwłaszcza jeśli zachodzi w formie fontann, ilość wydobywających się gazów bywa olbrzymia i może być przyczyną chorób i śmierci. Przypadki śmiertelne spowodowane bezpośrednim kontaktem lawą są rzadkie, znacznie częściej dochodzi do nich na skutek spływów piroklastycznych i laharów.

Potok lawowy blokujący szosę, Hawajski Wulkaniczny Park Narodowy. Źródło: Wikimedia CommonsPotok lawowy blokujący szosę, Hawajski Wulkaniczny Park Narodowy. Źródło: Wikimedia Commons

Pokrycie ziemi i budynków grubą, niekiedy kilkudziesięciometrową warstwą zestalonej lawy powoduje nieodwracalne szkody dla mieszkańców i właścicieli tych terenów oraz nieodwracalne zmiany krajobrazu, a także straty w rolnictwie i innych dziedzinach gospodarki. Metodą ochrony osiedli ludzkich przed potokami lawy jest wymuszenie różnymi sposobami zmiany ich kierunku. Pierwsze tego rodzaju, lecz nieudane, przedsięwzięcie podjęli w 1669 r. mieszkańcy Katanii, tworząc prymitywne barykady podczas erupcji Etny, która pomimo tego pochłonęła ponad 15 tys. ofiar. Spośród innych, później stosowanych na świecie metod można wymienić chłodzenie wodą frontu potoku, bombardowanie potoku z powietrza oraz budowę betonowych kanałów i zapór.

dr Elżbieta Jackowicz
Państwowy Instytut Geologiczny

Trzęsienia ziemi

Gdzie ziemia trzęsie się najczęściej…

Geograficzne rozmieszczenie epicentrów trzęsień ziemi pozwala na wydzielenie obszarów o różnej aktywności sejsmicznej: sejsmicznych, asejsmicznych i pensejsmicznych.

17-08-2012 Wyświetleń:4208 Trzęsienia ziemi Grzegorz Wróbel

Anatomia trzęsienia ziemi

Powierzchnię Ziemi przywykliśmy traktować jak stabilną opokę, której możemy w pełnić zaufać - wznosić na niej wielkie budynki, mosty, drogi...

17-08-2012 Wyświetleń:2352 Trzęsienia ziemi Grzegorz Wróbel

Dlaczego ziemia się trzęsie?

Wszystko przez te płyty! Ziemia składa się z kilku warstw, które charakteryzują się różnymi właściwościami fizycznymi i chemicznymi. Zewnętrzna, sztywna warstwa...

17-08-2012 Wyświetleń:6363 Trzęsienia ziemi Grzegorz Wróbel

Osuwiska

Formy osuwiskowe

Każde osuwisko powstaje w sposób indywidualny, zależny od budowy geologicznej podłoża, ukształtowania powierzchni terenu i warunków wodnych – stąd wielka...

17-05-2013 Wyświetleń:4529 Osuwiska Jacek Rubinkiewicz

Jak unikać zagrożeń osuwiskowych?

Obszary, na których występują osuwiska, powinny być całkowicie wyłączone z zabudowy lub zabudowa powinna być zdecydowanie ograniczona. Zasięg występowania osuwisk...

17-05-2013 Wyświetleń:3397 Osuwiska Jacek Rubinkiewicz

wulkany

Trzęsienia ziemi

Trzęsienia ziemi związane z erupcjami wulkanów są znacznie słabsze od trzęsień tektonicznych; najsłabsze określane są jako wstrząsy sejsmiczne.

18-04-2013 Wyświetleń:1384 Zagrożenia wulkaniczne Elżbieta Jackowicz

Gazy wulkaniczne

Podczas wznoszenia się magmy ku powierzchni ziemi oraz podczas erupcji gazy wydobywają się z kanału wulkanicznego, a także z powierzchniowej warstwy ziemi, do której przeniknęły systemem spękań otaczających kanał. Uwalniają...

18-04-2013 Wyświetleń:3379 Zagrożenia wulkaniczne Elżbieta Jackowicz

Lahary

Lahary są potokami składającymi się z mieszaniny materiałów skalnych pochodzenia wulkanicznego ze sporą niekiedy domieszką osadów pochodzenia lądowego, gleby, roślinności oraz wody. Składnikami pochodzenia wulkanicznego są osady piroklastyczne (od popiołu...

17-04-2013 Wyświetleń:1987 Zagrożenia wulkaniczne Elżbieta Jackowicz