Sopka

Sopkači takévulkánje porucha povrchuplanetyčiměsíce, kudy se na povrch dostává směs roztavených hornin (magma) asopečných plynůz hlouběji umístěnéhomagmatického rezervoáru. Samotný termín sopka je často používán pro označení tělesa ve tvaru kuželovitéhory,nicméně jsou známy i druhy sopek, které žádný kužel nevytváří. Tvar je především závislý na složení magmatu, charakteru a intenzitěsopečné erupce. NaZemise sopky nejčastěji vyskytují podél okrajůtektonických deseka nad tzv.horkými skvrnami, situovanými mimo tyto okraje, což vysvětluje teorie odeskové tektonice.Jinými formami jsou napříkladbahenní sopky(ty až na pár výjimek nesouvisí sesopečnou činností) nebokryovulkány, vyskytující se na některých měsícůsluneční soustavy:Europa,Enceladus,Triton,Titan.Věda, zkoumající sopečnou činnost, se nazývávulkanologie.
V okolí sopek žije dohromady více než miliarda lidí (15 %světové populace).Sopečné erupce, doprovázené nebezpečnými jevy, byly běhemdějinzodpovědné za řadu nechvalně známýchpřírodních katastrof. Masivní vulkanismus v dávné historii Země způsobil intenzivníklimatické změny, což následně vedlo kvymíránídruhů.Ovšem sopky nemají pouze destruktivní účinky, pro život a pro člověka jsou v mnoha ohledech také velmi přínosné. Podporujícestovní ruch, umožňují využívat jejichgeotermální energiik výroběelektřiny, vulkanické materiály se hojně používají vestavebnictvíaprůmyslu.Zvětralávulkanická horninavčetněsopečného popeluzúrodňujepůdua čerstvě zformované ostrovy poskytují nedotčený životní prostor proživočichyarostliny.
Český výrazsopkavznikl v 1. polovině19. století, kdy hoJan Svatopluk Preslpřevzal od ruskéhoсопка(sópka). Rovněž etymologicky souvisí se slovemsypat.
V češtině velice často používané synonymumvulkánje odvozeno odVulcano, sopečného ostrova náležícího kLiparským ostrovůmvItálii. Jeho název pochází odVulcana, boha ohně a kovářství zřímské mytologie.
Vnitřní teploZeměje nejdůležitějším prvkem pro existenci sopek. Jeho zdrojem je tzv. primordiální a radiogenní teplo.První z nich pochází z dob před 4,6 miliardami let, kdy se naše planeta zformovala pomocíakreceprotoplanetárního diskua zároveň ze srážky sprotoplanetouTheioupřed 4,5 miliardami let.Mladá Země byla již od svého vznikusilně bombardovánaplanetkamiakometami, což generovalo další energii.Radiogenní teplo pochází z rozpaduradioaktivníchizotopůprvkůs dlouhýmpoločasem rozpadu(zejménauranu 238, uranu 235,thoria 232adraslíku 40) a dodnes je tímto procesem stimulováno.Teplota mezivnitřním jádrema vnějším jádrem Země dosahuje 5 430 °C,zatímco teplotazemského pláštěse pohybuje od 1 300 °C do 3 500 °C.Žhavý vnitřek Země není vtepelné rovnovázevůči okolnímuvesmíru, tudíž naše planeta neustále ztrácí své vnitřní teplo, které putuje z jádra směrem na povrch a do kosmického prostoru. Průměrnýtepelný tokna zemském povrchu činí 87 mW/m² (65 mW/m² nakontinentálnía 101 mW/m² naoceánské kůře).
Zdrojemvulkanismuna Zemi jezemský plášť, situovaný mezizemskou kůrouavnějším jádrem.Ten je vlivem vysokého litostatického tlaku spíše pevný, přestože z dlouhodobého (geologického) hlediska se chová jako viskózní tekutina.Kvůli teplotnímu rozdílu mezi zemským povrchem a vnějším jádrem dochází v plášti k cirkulaci materiálu, prostřednictvímplášťové konvekce– hnací síly vulkanismu. Jedná se o velmi pomalý pohybkřemičitanovéhmoty pláště, způsobenýkonvekčními proudy, přenášejícími teplo z nitra směrem ke kůře. Rychlost proudění dosahuje 5 cm/rok a dokončení jednoho oběhu trvá přibližně 240 milionů let.Žhavější materiál díky své nižší hustotě stoupá vzhůru, zatímco relativně chladnější materiál klesá dolů. Pohyb směrem dolů nastává nakonvergentním rozhranítektonických desek(subdukční zóny), zatímco pohyb nahoru nadivergentním rozhraní, výjimečně uprostřed desky (horké skvrny), což má zásadní vliv na umístění a charakter vulkanismu na povrchu. Konvekce zemského pláště je z hlediska dynamiky kapalin chaotický proces, o kterém se předpokládá, že je nedílnou součástí pohybu desek. Pohybylitosférya spodního pláště jsou propojeny, protože sestupná litosféra je základní složkou konvekce v plášti.Tyto procesy jsou zodpovědné za pohyb tektonických desek. Ten by nebyl možný bezastenosféry, nejsvrchnější částizemského pláště, po níž tyto desky „plují“.
Astenosféraje rovněž místem vznikumagmatu, kde probíhá tzv. dekompresní tání. Tím, jak směrem k povrchu stoupajíhorninyzemského pláště, nastává vlivem klesajícího tlaku jejich tavení. Tento proces je nejdůležitějším zdrojem magmatu naZemi.Vzniklá tavenina pak díky své menší hustotě vůči okolnímu prostředí stoupá k povrchu, zejména v okrajových oblastechlitosférických desek, kde dochází k porušeníkůry. Na zemský povrch sevýlevnými erupcemidostává jako málo viskózníčedičováláva, zpravidla nastředooceánských hřbetech.Magma také vzniká v místechkonvergentního rozhranívsubdukčních zónách, kde se jedna deska podsouvá pod druhou.
Sopky na Zemi nejsou rozmístěny náhodně. Drtivá většina z nich je soustředěna na rozhraních tektonických desek, zatímco vnitrodeskový vulkanismus je sporadický.
70 % vulkanismuse soustředí nadivergentním hranicích(riftech)tektonických desek. Jedná se o rozhraní, od něhož se obě desky postupně vzdalují. Podél této poruchy vystupuje plášťovémagma, čímž přirůstá nová hmota desek. Starší horniny jsou odtlačovány do stran a v obou směrech se vzdalují od riftové zóny.Horniny, které vznikly tímto způsobem, tvoří asi 2/3 zemského povrchu.
Nakonvergentním rozhraníse dvětektonické deskypohybují proti sobě. Pokud těmito deskami jsou dvě oceánské, anebo kontinentální a oceánská, nastává tzv.subdukce(naopak při střetu dvou kontinentálních desek k subdukci nedochází, ale nastane tzv.kolize). Při ní se těžší deska (oceánská) podsouvá pod druhou. I zde jevulkanismusvelmi častý. Do zemského nitra se kromě hmoty vlastní subdukující desky dostává takémořská vodačisedimenty, jenž se předtím na dně usazovaly po miliony let. V hloubce přibližně 100 km dochází k jejímu tavení a následnédehydrataci. Uniknuvší voda v podobě páry snižuje bod tavení okolníhorniny. Zároveň prostupujepláštěm, který má jiné složení nežoceánská kůra. Vysoký tlak a teplota vodní páry zapříčiňujeparciální taveníokolních hornin.Magmatohoto typu se nazývávápenato-alkalické. Čerstvá tavenina díky své nižší hustotě směřuje k povrchu skrz pukliny v tektonické desce a cestou taví žulovou a sedimentární částzemské kůry. Magma má nižší teplotu (800 až 900 °C), vysokouviskozitu(málo tekuté) a složení může být různé, odčedičovéhopřesandezitové,dacitovéaž poryolitové. Obsahuje mnoho rozpuštěnýchplynů, proto jsou jehoerupcečasto vysoce explozivní, někdy i velmi mohutné intenzity. Na povrchu vlivem vysoké viskozity vytváří kuželovité sopky se strmými svahy (tzv.stratovulkány). Sopečná činnost je špatně předvídatelná (nejistá délka trvání období činnosti a období spánku) a provázejí ji četná a silnázemětřesení. U sopek se střídá explozivní a výlevný vulkanismus. Typickým příkladem oblasti s konvergentními rozhraními jeOhnivý kruh.Mezi známé subdukční vulkány patřiFudži,Krakatoa,Mount St. Helens,VesuvneboPopocatépetl.
Horké skvrnypředstavují vnitrodeskovývulkanismus, odehrávající se daleko od okrajůtektonických deseka jsou víceméně nezávislé vůči pochodům, které tam probíhají.Tepelný tokpod horkými skvrnami je výrazně větší než v jiných oblastech (odtud název). Jejich princip a příčinou je výstup horkýchplášťových chocholůpřeszemskou kůru.Ty jsou zdrojem taveniny, která vyplňuje místo podlitosférou, nelze si je však představovat jako jednoduché bodové zdroje tepla, někdy se jedná o oblast o průměru více než 100 km.Vzhledem k tomu, že poloha horké skvrny je víceméně konstantní, ale litosférická deska se nad ní pohybuje, vytváří se tak dlouhý řetězec sopek. Jak se každý jednotlivý vulkán během milionů let od horké skvrny vzdaluje, vede to k postupnému přerušení přívodu až nakonec definitivně vyhasne. Dobrými příklady jsouHavajské ostrovyneboGalapágyvTichém oceánu.Magmahorkých skvrn má obyčejněčedičovésložení, nízkouviskozitua od těch nadivergentních rozhraníchse chemicky a izotopově liší.Parciální tavenímá za následek vznik velkých objemů roztavené horniny. Dalšími příklady horkých skvrn jsouPiton de la FournaisevIndickém oceánu,Laacher SeevNěmeckuneboYellowstonská kalderavUSA.Islandjako výsledek takového vulkanismu je trochu složitější příklad, protože se tam nachází kombinace horké skvrny adivergentního rozhraní, čímž je minerální a chemické složení magmatu odlišné. Mezi vnitrodeskové vulkanity je možné řadit i rozsáhlévýlevné erupceplatóbazaltů(čediče), u kterých je způsob vzniku zřejmě příbuzný vulkanitům vázaných na horké skvrny. Známé jsou zeSibiře(Sibiřské trapy) anebo zIndie(Dekkánské trapy).Horké skvrny jsou zřejmě také důležitým činitelem při rozpadechsuperkontinentů.
Na celém světě je známo asi 1 350 až 1 450 potenciálně aktivních sopek (vyjma souvislých pásů sopek nadivergentních rozhranína dněoceánů), z nichž v historické době vybuchlo asi 500.Jelikož sledují hranicelitosférických desek, jsou situovány v linii podél nich. Zhruba 3/4 z nich leží nakonvergentních okrajůdesek, většina podél pobřežíTichého oceánu, v pásu zvanémOhnivý kruh.Jedná se ozlomovoulinii vícero tektonických desek, obklopující v délce 40 tisíc kilometrů téměř celý Tichý oceán. Vyskytuje se tam 75 % všech známých aktivních sopek a dochází tam k 90 % všechzemětřesenína světě.
Celkový počet sopek není znám, neboť dno oceánů není dostatečně probádané a detekcesopečných erupcíje špatně odhalitelná. PodleislandskéhovulkanologaHaraldura Sigurðssonamají suchozemské sopky zhruba 10–20% zastoupení.Jiné odhady jsou založené na analogiiIslandu, což je vystupující částStředoatlantského hřbetunad hladinou oceánu a kde se nachází asi 70 sopek. Pokud by se stejný poměr vůči rozloze aplikoval na všechnystředooceánské hřbety, mohlo by pod mořskou hladinou existovat několik tisíc vulkánů (podle některých odhadů dokonce více než jeden milion).
Suchozemské (subaeriální) sopky jsou všechny vulkány nad hladinoumoříaoceánů.
Subglaciální sopkaje vulkán, který je z větší části nebo kompletně pokrytyledovcemčiledovým příkrovem. Nejhojněji se nachází naIslandua naAntarktidě. Starší (již bez ledovce) lze nalézt také vBritské KolumbiiaYukonuvKanadě. Mají charakteristický tvarstolové horys plochým vrcholem a strmými postranními svahy. Subglaciální sopky tohoto netypického tvaru se nazývají tuya (pojmenované podle kanadskéTuya Butte) anebo mobergy (na Islandu).Běhemerupcedochází vlivem tepla k roztavení nadložního ledu a vodalávurychle ochlazuje. Ta tuhne do tvarů, podobající sepolštářové lávě, produkovanépodmořskými sopkami. Množství vody může být natolik velké, že může prorazit skrz ledovec a způsobit masivní povodně, zvanéjökulhlaupy.Jejich průtok může být dosahovat tisíců někdy i sta tisíců m³/s, čímž se mohou vyrovnat průtoku řekyAmazonky.Pokud následně dojde k subaerilní erupce, může vulkán nabývat konvekčního kuželovitého tvaru.
Podmořské (submarinní) sopkyjsou vulkány, které se nachází pod hladinoumoříaoceánů. Kvůli špatné přístupnosti jsou mnohem méně prozkoumány než ty suchozemské. Dosud jich bylo objeveno asi 120, u nichž byla vholocénupotvrzena sopečná aktivita.Podle odborníků se možná více než 80 %veškeréhovulkanismunaZemiodehrává na mořském dně a mohlo by tam existovat několik tisíc (dle některých výzkumů více než milion) geologicky mladých sopek.Ty, jež se nacházejí ve velkých hloubkách, je velmi obtížné objevit, neboť sopečná aktivita nezanechává na hladině žádné stopy. Explozivituerupcí, kdy se zmagmatusnaží unikatsopečné plynya pára, totiž utlumujehydrostatický tlakvodního sloupce. Přesto je možné je detekovat pomocíhydrofonu. Nejhlouběji umístěná sopka byla objevena poblížMariánských ostrovův hloubkách od 4 050 do 4 450 m, jejíž erupce měla za následeklávový proudo délce 7,3 km a maximální tloušťce 138 m.Oproti tomu vulkány v mělkých vodách lze odhalit podstatně jednodušeji, kdy je mohou prozradit samotné erupce, oblaka par,pemzovévory nebo zbarvování mořské vody sopečnými plyny.
Výlevný vulkanismusje spojen s produkcípolštářové lávya tvoří většinu mořského dna. V blízkosti podmořských sopek se často nacházejí hydrotermální průduchy (černí kuřáci), vypouštějící přehřátou vodu bohatou naminerály. Těmi se živíchemotrofní organismya černí kuřáci tak kolem sebe umožňují fungování celého ekosystému. Postupem času se podmořské sopky mohou natolik zvětšit, že jejich vrchol pronikne nad hladinu, čímž vznikají vulkanické ostrovy či souostroví. Mezi ně patří napříkladHavajské ostrovy,Galapágy,Kanárské ostrovy,Azory,RéuniončiBermudy. Pokud vulkán vyhasne, začne ostrov kvůli vodníerozizvětrávat. S přibývajícím časem zcela zanikne a na místě zůstane torzo v podoběatolu, kam se řadí třebaMaledivy,BikinineboWake. Podobný osud čeká i Havajské ostrovy. Zároveň se očekává, že podmořský vulkánLoihi, nacházející se 35 km jihovýchodně odHavaje, se za 10–100 tisíc let dostane nad hladinu a vytvoří nový Havajský ostrov. V současnosti jeho vrchol spočívá v hloubce 975 m.
V důsledku činnostiplatóbazaltů(masivních výlevných erupcí) vznikajívelké magmatické provincie, tvořící masivní oceánské plošiny.
Mezi vulkanology neexistuje všeobecná shoda na definování toho, zda je sopka aktivní, spící nebo vyhaslá.Problém je v tom, že interval mezi jednotlivýmierupceminení pravidelný. K těm může dojít několikrát do roka nebo jen jednou za 10 tisíc let.Navíc délka existence jednotlivého vulkánu se dokáže pohybovat od několika měsíců do několika milionů let.U mnoha z nich došlo za posledních několik tisíc let k nemalému počtu erupcí, ale v současné době nevykazují žádné známky činnosti. Z geologického (dlouhodobého) pohledu jsou de facto velmi aktivní, ovšem podle délky lidského života nikoliv.
Vědci pokládají sopku za aktivní v případě, že během nedávné historie alespoň jednou eruptovala (což není jednoznačné, neboť různé vulkanologické instituty daný čas definují odlišně – od 200 do 10 000 let). Samozřejmě za aktivní se rovněž považuje vulkán, který je momentálně činný – s právě probíhajícíerupcí(respektive eruptivní fází), případně se zvýšeným únikemplynů.
Za spící se považuje ta, u níž poslednísopečná erupcenastala před dlouhou dobou, ale v budoucnu je pravděpodobné, že vybuchne znova. Spící vulkán je de facto aktivní sopka s dlouhým obdobím klidu. Ovšem rozeznat spící od vyhaslé bývá obtížné, neboť nečinné mohou zůstat stovky či tisíce let. Proto byly některé spící vulkány z důvodu absence písemných záznamů o jejich erupční aktivitě často považovány za vyhaslé.Například až do osudného roku79bylitalskýVesuvpodlestarověkých Římanůvyhaslý, pokrývaly ho dokoncevinicea zahrady, dokud téhož roku nezničil přilehlá městaPompejeaHerculaneumsvou nechvalně proslulou erupcí. Také nenápadnáfilipínskáPinatubobyla do roku1991pro okolní komunity takřka neznámá. Po více než 500 let dlouhém období spánku zarostl celý její povrch hustýmdeštným pralesem. V červnu 1991 zapříčinila2. největší sopečnou erupci 20. století, jež zdevastovala okolní oblast a ovlivnila globálníklima.SinabungvIndonésiizůstala zhruba 1 200 let nečinná a v roce2010se náhle probrala k životu.Podobná situace nastala také v roce2006ualjašskéFourpeaked, která měla poslední datovanou erupci někdy okolo8000 př. n. l.a do té doby se mělo za to, že nejspíš vyhasla.
Poněkud extrémnějším případem jsousupervulkány.Yellowstonský vulkánprodělal poslední erupci před 70 tisíci roky (poslední erupce sindexem VEI 8před 630 tisíci lety), nicméně ani zdaleka se nedá prohlásit za vyhaslý.
Vyhaslá sopka je ta, u které už nikdy nedojde k sopečné činnosti, neboť u ní zanikl přívod či zásobymagmatu.Dobrými příklady jsou vyhaslé vulkány v řetězciHavajských ostrovůmimo současnou pozici tamější horké skvrny. Dále pakShiprockvNovém Mexiku,Monte VulturevItálii, Castle Rock veSkotskusEdinburským hrademna svém vrcholu anebo zaniklé české sopky jakoŘípvPolabí,ChmelníkvDěčíněčiKomorní hůrkaaŽelezná hůrkanaChebsku.
Zda je sopka skutečně vyhaslá, je opět obtížné určit. Vzhledem k tomu, žesupervulkánydokáží existovat několik milionů let a jednotlivé erupce od sebe dělí desítky tisíc let, jsou proto považovány za spící, přestože běžná sopka by za takové situace byla pokládaná za již vyhaslou.
Stratovulkány(nebo také kompozitní sopky) jsou vysoké kuželovité hory s příkrými svahy asopečným kráteremna vrcholu. Slovo „strato“ pochází zlatinskéhostratum(= vrstva). Formuje je střídavé ukládánílávových proudů(přiefuzivní aktivitě) apyroklastik(při explozivní aktivitě). Jsou pro ně charakteristická značněviskózní(dáno vysokým obsahemoxidu křemičitéhoSiO2) a málo mobilnímagmatafelsického (ryolitováadacitová) čiintermediálního(andezitová) složení. To má za následek vznik kuželovité struktury, jejíž svahy mohou mít sklon 30–35° (sopkaMayonnaFilipínáchdokonce 35–40°).Výsledný úhel svahů je dán tzv. úhlem vnitřního tření materiálu, které vulkanické těleso tvoří. Stratovulkány nutně nemusí produkovat pouze felsické nebo intermediální magma. Vevulkanickém centru LassenvUSAlze nalézt různorodé složení, odčedičeaž poryolit.ItalskýVesuvmezi roky1631–1944produkoval efuzivní aktivitou výhradně čedičové magma. Obecně bývajíerupcestratovulkánů převážně explozivního typu, což je dáno vysokým obsahemsopečných plynů, které z viskózního magmatu nemohou volně unikat. To zahrnuje erupce zejménastrombolského,vulkánského,peléjskéhočipliniovského typu. Většinasopečné aktivityse odehrává z centrálního kráteru, příležitostně zparazitických kuželůna úbočích. Přívod magmatu se během „života“ sopky může přesouvat a umožňuje tak vznik vícero, navzájem se překrývajících sopečných těles, odborně nazývanými vulkanickými komplexy. Typický stratovulkán dosahuje výšky zhruba 1–3 km a objemu 10–100 km³. Jsou však známy případy mnohem větších vulkanických těles. TřebaruskáKljučevskajanapoloostrově Kamčatkamá objem 250 km³ aMount ShastavKaliforniiaž 300 km³.Největší stratovulkánem světa jeKilimandžárovTanzanii, jenž tvoří 4 790 km³ hornin.Kompozitní sopky jsou (společně sesupervulkány) původcipliniovských(respektive ultrapliniovských) erupcí – největších erupcí explozivního charakteru, které v minulosti způsobily mnoho tragických katastrof. Bezprostředně před koncem těchto masivních erupcí se nadloží částečně vyprázdněnéhomagmatického krbuzhroutí do uvolněného prostoru, což se na povrchu projeví kolapsem vulkanického tělesa a vznikukaldery.Některé sopky prodělávají opakující se cykly růstu a kolapsu. Mezi nejznámější stratovulkány patříVesuvaEtnavItálii,FudživJaponsku,Mount St. HelensvUSA,PopocatépetlvMexikuneboKrakatoavIndonésii.
Štítové sopkymají tvar kužele, s plochým vrcholem, velmi širokou základnou a velmi nízkým sklonem svahů, pohybující se nejčastěji mezi 4° až 8°. Jsou budovány téměř výhradně z máloviskóznílávymafickéhosložení, obsahující málooxidu křemičitého, která se na zemský povrch dostává prostřednictvímefuzivních(výlevných)erupcí, přičemž příležitostné se mohou objevitlávové fontány.Lávové proudyštítových sopek jsou velmi mobilní a schopné od místa výlevu urazit velké vzdálenosti, díky čemuž sopka získává svůj nízkoprofilový tvar, připomínajícíštít. Erupce explozivního charakteru bývají velmi neobvyklé, naopak zde dominují poklidnější erupcehavajskéhoneboislandského typu. Havajský kumulativně budují masiv sopky, kdežto islandský vykazuje podobnou aktivitu, ale pochází z dlouhých, paralelně situovaných trhlin a budované masivy jsou z topografického hlediska méně výrazné. Podobně jakostratovulkánymůže být vrcholová část štítových sopek zakončenasopečným kráteremnebokalderou(mnohdy se strmými okraji).Na rozdíl od nich však některé dokáží nabýt mnohem větších rozměrů.Mauna KeanaHavajidosahuje nadmořské výšky 4 207 m. Jenomže okolní vodyTichého oceánujsou hluboké 6 km, takže celková výška hory činí 10 203 metrů. V rámci měření výšky od základny po vrchol to z ní dělá nejvyšší horu světa,neboťMount Everestpřesahuje svou základnu jen o 3 650 až 4 650 m.SousedníMauna Loamá odhadovaný objem 75 tisíc km³.Obě hory svojí váhou lokálně stlačujíoceánskou kůruaž o 8 km.
Kalderaje útvar na zemském povrchu, který má půdorysný tvar kruhové nebo elipsovité prohlubně, ohraničenou vysokými skalními stěnami na okraji. Vzniká gravitačním zhroucením (tzv. kalderizací) nadložních vrstev do uvolněného prostoru částečně vyprázdněnéhomagmatického krbuv závěru silnésopečné erupce.Rozměry závisí na množství vyvržené hmoty a povaze erupce. Šířka se pohybuje od několik kilometrů do desítek kilometrů, přičemž hloubka dosahuje několik set metrů.Ačkoliv je podobnásopečnému kráteru, jedná se o zcela jiný útvar.Kalderizace je nejčastěji spojována s katastrofálními explozivními erupcemipliniovského typu, dosahující minimálněindexu VEI 5, kdy objem vyvrženin překračuje 1 km³.Během toho obyčejně dochází k částečnému nebo úplnému zániku původního sopečného tělesa (Mount Mazamapřed 7 700 lety,Tambora1815,Pinatubo1991). Proces neprovází pouze explozivní erupce, ale taktéž i některéefuzivnínaštítových vulkánech. Zvláštností je, že kalderizace u nich probíhá postupně, relativně déle a již u nízkoobjemových událostí. SopkaFernandinanaGalapágáchiniciovala v roce1968výlev 0,2 km³čedičovélávy, což následně zapříčinil kolaps její vrcholové části do prohlubně o průměru 5 km a hloubce 300 m.Přestože každý rok dojde naZemizhruba k 60–80 sopečným výbuchům u 50–70 sopek,patří zformování kaldery k relativně vzácným jevům, k nimž dochází pouze párkrát za století. Mezi lety1911a2018se odehrály pouze 8krát.Po skončení erupce bývají působenímsrážekapodzemních vodčasto vyplněny kalderovýmjezerem. S pokračující vulkanickou aktivitou se na jejich dně mohou objevitlávové dómyči může započít růst zcela nového kuželu (tzv. somma),přičemž přísun nového materiálu je schopný v určitém časovém horizontu kalderu částečně nebo zcela zaplnit. V případě další silné erupce se může nová kaldera zformovat uvnitř stávající anebo se mohou navzájem překrývat.Kaldery se rovněž utváří během mimořádně silných erupcísupervulkánůo síle VEI 8, kdy dojde vyvrhnutí více než 1 000 km³sopečného materiálu.K takovým událostem však dochází pouze jednou za několik desítek tisíc let(naposledy před 25 600 lety). Velikost těchto kalder výrazně překračuje velikost kalder u běžných sopek. NapříkladYellowstonská kalderamá rozměry 70 × 45 km, zatímco kalderaTobydokonce 100 × 30 km.
Supervulkánje sopka, která alespoň jednou v historii způsobilaerupci, při níž bylo vyvrženo více než 1 000 km³ (indexVEI 8) sopečných produktů. Nutno však dodat, že většina erupcí supervulkánů takové intenzity nedosahuje a neobvyklá není ani poklidná produkcelávových proudů. Například od poslední VEI 8 erupceYellowstonské kalderypřed 630 tisíci lety došlo na jejím místě k několika událostem s indexem VEI 6 a rovněž se objevilo několik desítekproudů lávy. Navíc z odborného hlediska není mezi některými vulkanology termín „supervulkán“ příliš oblíbený.V současnosti mezi aktivní supervulkány patří zmíněná Yellowstonská kaldera,Toba,TaupočiLong ValleyvKalifornii. S termínem se dá setkat také uitalskéhoCampi Flegrei, ležící u městaNeapola sopkyVesuv. Jenomže u něj je doložena erupce maximálně s indexem VEI 7.Supervulkány vznikají, když stoupajícímagmazezemského pláštěnení schopné prorazit skrz celoukůruna povrch. To se hromadí a utvoří velmi rozměrnýmagmatický krb. Tyto struktury se sice mohou vyskytovat uprostředtektonické desky(nad tzv.horkými skvrnami–Yellowstonská kaldera), ale zpravidla se soustředí na jejich okrajích, zejména ukonvergentních rozhraní(subdukcí), kam patří napříkladTobanaindonéskémostrověSumatra. Poněkud netypicky je umístěná kaldera Long Valley, ležící utransformního zlomuSan Andreas. Tektonické příčiny tamějšíhovulkanismujsou dosud z velké části nevysvětleny a podléhají řadě probíhajících výzkumů. Naprostou výjimkou je kalderaGakkel, poblíž souostrovíSeverní země, vSeverním ledovým oceánu. Jedná se o jediný známý supervulkán nadivergentním rozhraní.
Sopečná erupce, která vyvrhne více než 1 000 km³, má naindexu vulkanické aktivitystupeň VEI 8 a je vždy zakončená rozsáhlou kalderizací. Vyvržení tolik hmoty má za následek zhroucení nadloží částečně vyprázdněnéhomagmatického krbudo uvolněného prostoru, což se na povrchu projeví vznikemkaldery,jejíž rozměry výrazně přesahují rozměry kalder ustratovulkánůneboštítových sopek. Depozita supervulkánů (v podobětufů– zpevněnýsopečný popel) jsou jediným vulkanický produktem, který může objemově konkurovat masivním výlevůmčediče(tzv.platóbazalty, nebo nepřesně „povodňové čediče“), tvořící na zemském povrchu tzv. velké magmatické provincie.Časově k nim dochází nepravidelně a vzácně, průměrný interval činí zhruba 50 tisíc let.K posledním čtyřem takto masivním erupcím došlo před:
Supervulkány jsou původci erupcíultrapliniovského typuo síleVEI 8, s potenciálem způsobitsopečnou zimua tím dlouhotrvajícízměny klimatuglobálního rozsahu a ohrozit některé živočišné a rostlinné druhy jejich vyhynutím. Během nich je dostratosférytransportováno velké množstvípopela,oxidu uhličitéhoaoxidu siřičitého. Ten se v těchto výškách mění naaerosolkyseliny sírové, jehož drobné kapičky mají díky svému lesklému povrchu výbornou schopnost odrážetsluneční paprskyzpět dovesmíru. Tím, jak na zemský povrch dopadá méně slunečního záření, dochází k ochlazení. Aerosol kyseliny sírové na rozdíl od popelu zůstává vatmosféřemnohem déle, čímž má mnohem větší efekt.
Trhlinové sopky (nebo také puklinové sopky) jsou přímézlomyna zemském povrchu, jimiž vystupuje máloviskóznímagma, zejménačedičovéhosložení.Většina trhlin měří několik kilometrů, ale některé mohou být dlouhé až několik desítek kilometrů. Vyskytují se převážně na dně oceánů nadivergentním rozhranítektonických desek. Na pevnině je lze nalézt jen na několika místech. Například naIslandu, což je de facto nad oceán vystupujícístředoatlantický hřbet(divergentní rozhraní). Trhliny se orientují rovnoběžné s hlavní zlomovou linií. Je pro ně charakteristický neexplozivníefuzivní(výlevný) vulkanismus, někdy v podobě vysokélávové fontány. Typické jsou taklávovépříkrovy, vyplňující nízko položená místa, čímž vznikají lávová pole. Nová trhlina se zpravidla otevírá na jiném místě než ta předchozí, často jen o několik set metrů vedle. Tento druh sopky nevytváří žádnou vyšší horskou strukturu. Nejznámější je trhlinový systémLakina Islandu, zodpovědný za silnou a naplynyvýjimečně bohatouerupciz let1783–1784. Na povrch se za 8 měsíců dostalo 27 km dlouhou trhlinou 14,7 km³ roztavené horniny, která zaplavila 565 km².Trhlinové erupce menších rozměrů mohou doprovázet vulkanickou činnost stratovulkánů nebo štítových sopek.
Trhlinové sopky v minulosti stály za tzv.platóbazalty. Na zemský povrch se v průběhu několik set tisíc nebo několik milionů let dostalo masivními výlevy několik set tisíc až milionů km³ lávy.Tímto způsobem se zformovaly velké magmatické provincie, kde tloušťkačedičovéhopříkrovu dosahuje až 3,5 km.Řadí se semSibiřské trapyv centrálnímRusku,Dekkánské trapyvIndiineboColumbijské platóna západěUSA.
Lávový dóm(nebo také sopečný dóm) je extruzelávy, která na zemském povrchu utváří různě velká tělesa ve tvaru kupy, dómu čikopule. Formují se jak vsopečných kráterechči dně kalder, tak na svazích sopek. Mohou růst rychlostí až několik desítek metrů za den. Zhruba 6 %vulkanismunaZemitvoří právě aktivita sopečných dómu. Technicky vzato se jedná olávové proudy, ale jejichviskozitaje natolik vysoká, že nemohou proudit pryč od místaerupce, proto se vytlačovaný materiál hromadí na místě. Na šířku mohou měřit více než 1 km a dosahovat výšky několik set metrů. Dómy jsou závislé na magmata chudá naplyn, jelikož v opačném případě by nastala explozivní erupce a takový útvar by nemohl vzniknout. Mají nejčastějiandezitovénebodacitové(Santa María), dále takéryolitové(Chaitén,2010) nebo dokoncečedičové(Semeru,1946). Jejich vývoj je nepředvídatelný v důsledku nestejnorodých vulkanických pochodů v přívodní dráze sopky. Procházejí různými procesy, jako je růst, kolaps, tuhnutí aeroze. Vnitřek aktivních dómů si udržuje vysoké teploty, což v případě jejich gravitačního zhroucení má za následek vznik žhavých a nebezpečnýchpyroklastických proudů.Právě kolapsy stojí za mnoho tragických událostí v minulosti. Tou nejhorší byla v roce1902erupcekaribskéhovulkánuMont Peléena ostrověMartinik, kdy kvůli pyroklastickým proudům za jediný den zahynulo 30 tisíc lidí, kteří se vzhledem ke zhoršené se situaci ukrývali v pobřežním městě Saint-Pierre.Kromě vlastního sebezničení může zánik sopečných dómů způsobit i pokračující aktivita explozivního charakteru.
Sypané kužele(nebo také pyroklastické, struskové či škvárové kužele) jsou malá vulkanická tělesa s centrálnímkráterema příkrými svahy se sklonem 30 až 40°.Vznikají krátkodobými (v 50 % skončí po 30 dnech) a nízkoobjemovýmierupcemi, proto dosahují malých rozměrů.Výška kuželů se nejčastěji pohybuje od 30 do 400 m a většinou nepřesahuje 500 m.Tvoří-li se za silného převládajícího větru, nabývají asymetrického tvaru, přičemž na závětrné straně dosahuje okrajkráteruvětší výšky než na návětrné.Obecně se jedná se o monogenní sopky, takže po skončení erupce se stávají definitivně vyhaslými. Mohou se vyskytovat zcela samostatně, někdy ve velkých počtech na tzv. sopečných polí, nebo se objevovat na svazích jiných polygenních sopek (stratovulkánech,štítových sopkáchakalder)jako tzv.parazitické kužele.Formují se během sopečné aktivity, kdy se vymrštěné kusylávystačí ve vzduchu během svého pádu dostatečně ochladit na to, aby se při dopadu vzájemně nespojovaly.Tatostruskase tak ukládá v blízkosti sopečného jícnu. Erupce jsou explozivní, nižší intenzity a převážněstrombolského typu. Mohou se objevovat jaklávové fontány, takproudy lávy. Ta má nejčastějičedičovénebointermediální(např.andezitové) složení.Sypané kužele vznikají pouze v suchém prostředí. Dostane-li se stoupající magma, které by za normální situace vytvořilo na povrchu sypaný kužel, do kontaktu spodzemnínebo povrchovou vodou, vznikají zcela jiné vulkanické útvary: tufový kužel,tufový prstenecnebomaar.
Mezi sypané kužele se řadíParicutínvMexiku,Sunset CratervArizoně. Vícero struskových kuželů, jakožto parazitických kuželů, lze nalézt na svazíchitalskéhostratovulkánuEtna. VNovém Mexikuse nachází sopečné poleCaja del Rios více než šedesáti kužely. Na základě satelitních snímků bylo navrženo, že tyto struktury se mohou vyskytovat i mimoZemi; na povrchuMarsuaMěsíce.
Tufový kužel je konický útvar se strmými svahy, širokým a mělkýmkráterem. Vznikáfreatomagmatickými erupcemi, když se stoupajícímagmadostane s mělkou povrchovou vodou. Tím se liší odsypaných kuželů, formující se výhradně bez účasti vody. Freatomagmatickými erupcemi rovněž vznikajítufové prstenceamaary, s nimiž může mít shodné půdorysné rozměry (průměr). Výškově se však liší, okraje tufových kuželů mohou čnít do výšky až 300 m.
Tufový prstenecje kuželovitý útvar s rozměrným a mělkýmkráterem, který obvykle není vyplněnkráterovým jezerem. Okraje prstenců nepřesahují výšku 50 m. Předpokládá se, že vznikají podobně jakomaaryfreatomagmatickými erupcemi, ale interakce stoupajícíhomagmatuapodzemní vodyse odehrává v mělčích hloubkách blíže k povrchu.
Maarje vulkán bez sopečného kužele, ležící pod úrovní okolního terénu. Má podobu prohlubně kruhového, někdy oválného tvaru. Dno je ploché a výškově leží pod úrovní terénu z přederupční doby.Vznikají, když se stoupajícímagmadostane do kontaktu spodzemní vodou, čímž nastane bouřlivá interakce v podobě explozivní erupcefreatomagmatického typu.Tím se vyhloubí kotlovitá prohlubeň, jejíž okraje může lemovattufovýval, tvořeným ukládánímpyroklastika nepřesahující výšku 30 m.Maary se mnohdy vyskytují ve skupinkách. Podzemní část se nazývádiatrémaa sahá do hloubky až 2 km. Na základě stratifikacebrekcií, pyroklastik a sedimentů, kterými je vyplněna, ji dělíme na dvě části. Ve spodní je materiál chaoticky rozdistribuován, kdežto v té horní je vrstven s patrným úklonem směrem do středu. Když maary vyhasnou, velmi často se naplní vodou, jelikož jejich dno leží pod úrovní okolního terénu. Taková jezera se mohou jevit obyčejně, přičemž jejich sopečný původ nemusí být běžnému člověku ihned patrný.
Zhruba 75 maarů lze nalézt na západěNěmeckav pohoříEifel.Více než polovina z nich není vyplněna jezerem. Poslední erupce se zde odehrály krátce po konciposlední doby ledovépřed 10,9 až 10,6 tisíci lety. Ta nejnovější je dokonce mladší než poslední erupce tamějšího, dosud aktivního vulkánuLaacher See.Některé jsou však výrazně starší, kvůli čemuž se na nich podepsalaeroze. V průběhu tisíců let byly zanesenysedimentya jejich rysy proto nejsou tak dobře patrné. Největší známé maary se nacházejí na severozápaděAljašky. Mají průměr od 4 do 8 km, hloubka činí až 300 m a datují se do svrchníhopleistocénu.
Vulkanický komplex (nebo také komplexní sopka nebo složená sopka) je uskupení vícero příbuzných sopek, které se mohou navzájem překrývat.Formují se v důsledku změn v erupčním stylu nebo přemístění erupčních center. Takovou sopkou jeBanahawnaFilipínách, skládající se ze třístratovulkánů, včetně několikamaarův nejbližším okolí. Sopečný komplex může nahradit stávající těleso stratovulkánu, které silnouerupcípliniovského typuzaniklo vytvořenímkaldery. Uvnitř ní, případně na jejích okrajích, může pozdější sopečnou aktivitou započít růstlávových dómůasypaných kuželů.SoučasnáYellowstonská kalderavUSApřekrývá dvě starší, což je dáno pohybemseveroamerické tektonické deskypřeshorkou skvrnu. Mezi komplexní sopky dále patří:Vesuv,Pacaya,Puyehueaj.
Materiál, který je vyvrhován přisopečných erupcílze rozdělit do tří typů:
Magmatavznikají ve spodní částizemské kůrya vsvrchní části pláště.Většina z nich jsou bohatá naoxid křemičitý(SiO2) a označují se jakosilikátovámagmata. Převažují v nich dvachemické prvky,křemíkskyslíkem– nejhojnější prvky vzemské kůře. Dále obsahují ihliník,vápník,hořčík,železo,sodík,draslíka mnoha dalších v menším množství.Tyto prvky jsou vázány vminerálech, mezi něž patří:živce,foidy,olivín,pyroxeny,amfiboly,slídyakřemen.Protože je známo, že řada mechanických vlastností (např.viskozitaa teplota) koreluje s obsahem oxidu křemičitého, jsou silikátová magmata rozděleny do čtyř chemických typů, založených na obsahu této sloučeniny. Patří sem:felsické(kyselá),intermediální,mafické(bazické) aultramafické(ultrabazické).
Dále ještě existují vzácná nesilikátová (nekřemičitá) magmata velmi neobvyklého složení. Zahrnují:
Morfologieláv, podle níž se rozeznávají různé typylávových proudů, je ovlivněná složením, obsahem (SiO2), rychlostí výstupu, teplotou, obsahemplynů, pohybemkrystalůatd.
Vulkanoklastyoznačuje širokou škálu různě velkých úlomkůextruzivních hornin. Charakteristickým znakem je přítomnostvulkanického skla.
Vulkanoklastické horniny se rozdělují podle mechanismu, jakým došlo k jejich vzniku, na:
Sopečné plyny se do atmosféry uvolňují, jak u aktivních či spících sopek, tak v oblastech s postvulkanickou aktivitou. Základem všechsopečných plynůjevodní pára(50–90 %),oxidem siřičitým(5–25 %) aoxidem uhličitým(3–25 %).Průduchy, kterými volně unikají doatmosféryse dělí na tři druhy.Fumarolyemitují plyny o teplotě 200–800 °C, s hlavním podílem vodní páry. Převažují-lisirnéplyny s teplotou 100–250 °C, jedná se osolfatary. Průduchy, vypouštějící převážněoxid uhličitýs teplotou menší než 100 °C, se nazývajímofetya nejčastěji se nacházejí v oblastech s postvulkanickou aktivitou.
Stylsopečné činnostije zásadně ovlivňován chemickým složenímmagmatu(procentuálním podílemoxidu křemičitého),viskozitoumagmatu, mírou nasycenostisopečnými plynya přítomností vody.
K měření intenzitysopečné erupceje možné použít několik různých klasifikačních metod. Stěžejním parametrem je množství vyvrženéhosopečného materiálua zároveň se posuzuje trvání erupce či výška erupčníhosloupce.Určit množství vyvržené hmoty na základě depozitů není jednoduché. Vrstvy mohou mít na malé ploše proměnou tloušťku, složitý vzor distribuce (daný tehdejší meteorologickou situací) a mohou se usazovat v různých prostředí (na souši nebo na dně vodních ploch). Postupem času degradují působenímeroze. Obzvlášť citlivá jsou například špatně konsolidovaná ložiskatefry, což má posléze negativní vliv na stanovení objemu erupce.
Index vulkanické aktivityVEI(VolcanicExplosivityIndex), vyvinut roku1982, je široce užívanou škálou pro klasifikaci sopečných erupcí na základě jejich velikosti a intenzity. Číselná stupnice (od VEI 0 do VEI 8) jelogaritmická, což znamená, že s každým stupněm množství vyvržené množství hmoty vzrůstá 10×. S nejnižším a nejslabším indexem VEI 0 jsou spojenyneexplozivní erupces nízkoobjemovými lávovými proudy. Indexem VEI 5 je ohodnocena například slavná erupceVesuvuv roce79,index VEI 6 je připsán erupciKrakatoiroku1883. Nejvyššího indexu VEI 8 dosahují erupce supervulkánů.Nutno dodat, že s přibývající sílou klesá četnost těchto událostí. Bylo prostudováno téměř 8 tisíc sopečných erupcí, k nimž došlo vholocénu(posledních 11 700 let), přičemž 90 % z nich mělo index VEI 3 a méně.
Sopečnou činnost, v závislosti na její intenzitě a charakteru, mohou doprovázet nebezpečné sopečné jevy. Některé z nich stály v minulosti za řadutragických přírodních katastrof. Podle studie z roku2013, zjišťující počet obětí a příčinu jejich smrti, mělavulkanická činnostmezi roky1600–2010na svědomí zhruba 274 501 obětí.
Postvulkanická činnost představuje řadu geotermálních jevů, které následují po definitivním ukončenívulkanické činnostina daném místě. Po vyhasnutí vulkánu totiž vmagmatickém krbustále zůstávámagma, které postupně chladne a tuhne. Zbytkové teplo asopečné plynyinteragují spodzemní vodou, což se na povrchu projevuje výskytem:
Nutno dodat, že zmíněné jevy doprovází i aktivní nebo spící sopky a rovněž mohou předcházet jejich erupční aktivitě.
Mezi postvulkanickou činnost lze zařadit také tzv.limnické erupce– vzácný a velmi nebezpečný druh přírodní pohromy. Váže se na tzv.meromiktická jezera, charakteristické svou teplotní stratifikací (rozvrstvení) vodního sloupce. Teplota jednotlivých vrstev se nemůže vyrovnat a kvůli tomu se nikdy úplně nepromíchají. Představují tak protiklad dimiktickým jezerům, kde pravidelně nastává jarní a podzimní cirkulace. V případě, že meromiktické jezero leží ve vulkanické oblasti (zaplavenýmaarnebokaldera), tak se do jeho vod přes dno může dostávatoxid uhličitý, který se v nich vlivem tlaku vody rozpouští. Kvůli stratifikaci se plyn hromadí ve spodních partií, aniž by mu bylo umožněno dostat se do vyšších, kde by mohl volně uniknout doatmosféry. Čím je vodní plocha větší a hlubší, tím více CO2může pojmout. Je-li vrstva tímto plynem již přesycená, stává se jezero velmi nestabilní. Tuto nestabilitu mohou snadno narušit vnější vlivy:sesuvdo jezera, přísun nové vody nebosopečná erupce. Jakmile se tak stane, dochází k okamžitému výronu obrovského množstvíoxidu uhličitého.Ten se ihned začne šířit do okolí a jelikož je těžší než vzduch, drží se nízko nad zemských povrchem a gravitačně stéká do nižších poloh podél vodních toků.Zároveň vytlačuje vzduch, včetněkyslíku. Jestliže lidé nebo zvířata nejsou schopní dostat se do výše položených míst nad úroveň nedýchatelné vrstvy, hrozí jim smrt udušením. Tentojedovatýpřízemní oblak CO2, jenž je bezbarvý a bez zápachu, je schopný urazit vzdálenost několik desítek kilometrů než se zcela rozplyne a jeho koncentrace klesne na bezpečnou hodnotu. Nejtragičtější limnická erupce se odehrála v roce1986vafrickémKamerunu. Odplynění jezeraNyosgenerovalo 300 tisíc tun oxidu uhličitého, který až do vzdálenosti 27 kilometrů zabil ve spánku více než 1 700 osob a 3 tisíce kusů dobytka.
Vulkanologieje jedním z oborůgeologie. Zabývá se vznikem a stavbou sopek, sopečnou činností, projevyvulkanismu, původem a vývojemmagmatu, včetněgeofyzikálních,geochemickýcha geologických jevů. Vědci, kteří se zabývají vulkanologií, se nazývají vulkanologové. Ti se musí často pohybovat v terénu, což zahrnuje i oblasti aktivních sopek, kde zkoumajílávové proudy, sopečné kužele,vyvřelé horniny,sopečné plynyatd.
V současné době neexistuje komplexní systémvýstražnýchúrovní pro veřejnost, který by jednotně platil po celém světě. K tomu se nejvíce blíží tzv. Barevné kódy pro letectví (ACC – Aviation Color Code).Ty byly v 90. letech vyvinutyaljašskouvulkanologickou observatoří, aby se rychle a efektivně sdělila příslušným osobám (piloti,dispečeřiatd.) závažnost možných hrozeb (především poletujícíhosopečného popeluvatmosféře). Na počátku21. stoletítento systém přijalaMezinárodní organizace pro civilní letectví(ICAO) a nyní je doporučenou praxí pro všechny geologické služby po celém světě.Některé z nich, kromě barevných kódů pro letectví, používají svoje vlastní systémy výstražných úrovní. NapříkladAmerická geologická službana územíUSApoužívá čtyřbodový systém (NORMAL, ADVISORY, WATCH, WARNING) se shodnými barvami jako u ACC. Nicméně je koncipován na nebezpečí, která sopka představuje pro osoby a infrastrukturu na zemi. NaNovém Zélanduse naopak využívá číselný výstražný systém se šesti úrovněmi.
Monitoring sleduje různégeologické,geochemickéageofyzikálníúdaje, poskytující informace o fyzikálních procesech, které probíhají v nitru sopek a mohou souviset s pohybemmagmatunebo jinou přederupční aktivitou. Monitorování rovněž přináší důležitá vědecká data pro jejich výzkum. Zároveň představuje významný faktor pro vyhodnocení potenciálního nebezpečí, předpovězeníerupcía předběžného varování příslušných orgánů s cílem zmírnění možných ztrát na životech nebo majetku. Zejména správná interpretace naměřených údajů závisí na kvalitě znalostí složitých vulkanických procesů jak v obecné rovině, tak pro jednotlivý konkrétní případ, neboť každý vulkán je svým způsobem jedinečný. Moderní způsoby monitoringu používají řadu fyzikálních a chemických měření, z nichž některé vyžadují dlouhou laboratorní analýzu, jiné poskytují okamžité výsledky.
Decade Volcanoesje seznam 16 sopek světa, kterým by se podle Mezinárodní asociace vulkanologie a chemismu zemského nitra (IAVCEI) měla být věnovaná zvýšená pozornost vědecké obce. Výběr byl založen na základě jejich eruptivní historie a hustoty zalidnění přilehlých oblastí.
Ačkoliv se v posledních několik set tisíc let na územíČeskanevyskytoval žádný aktivní vulkán, v dávné minulosti na něm naopak probíhala intenzivnísopečná činnost. Odehrávala se vestarohorách,prvohorách,třetihorácha večtvrtohorách.
Přivrácená strana Měsíceje pokrytá tmavě zbarvenými pláněmi, neboliměsíčními moři. V podstatě se jedná o mohutná lávová pole čedičového složení, ovšem jejich vznik se pojí s předcházejícímiimpakty velkých těles. Na povrchu se rovněž vyskytuje lunárnílávový dómMons Rümker, podobný pozemskémuštítovému vulkánu. Patrně na něm probíhala krátká, zato intenzivnísopečná aktivita. V současnosti jsou lunární vulkány s největší pravděpodobností vyhaslé, ačkolivjádroMěsíce je zřejmě částečně roztavené.
Na rozdíl odZeměse sopky naMarsunemohou vyskytovat v dlouhých liniích podél hranictektonických desek, protožedeskovou tektonikuzcela postrádá. Nejnápadnější stopyvulkanismuse nacházejí na západní polokouli v okolí rovníku, konkrétně v oblastechTharsisaElysium Planitia. Leží zde i obříštítové sopky, jejichž rozměry přesahují kterýkolivpozemskývulkán.Olympus Monsmá průměr základny 624 km a sahá do výšky 27 km. Jedná se tak o nejvyšší horuSluneční soustavy. VýškuMount Everestupřesahuje více než trojnásobně. Mezi další vulkány patříArsia Mons,Ascraeus Mons,Hecates TholusaPavonis Mons. Důvodem jejich velikosti je ten, že tamějšílitosférase nepohybuje na svrchním plášti (astenosféře) jako na Zemi, takže selávaze stacionárníhorké skvrnymohla více než miliardu let hromadit na jednom místě na povrchu. Předpokládá se, žemagmatické komoryna Marsu leží v mnohem hlouběji a většina produkované lávy má výhradněčedičovésložení.Erupcejsou méně časté, zato dokáží být velmi objemné a rozsáhlé. V západní části Elysium Planitia byl popsán obrovskývýlevz trhliny. Událost zřejmě trvala jen několik týdnů až měsíců a na povrch se dostalo 5 000 km³ roztavené horniny.Lávový prouddíky nízkégravitacidotekl až do vzdálenosti 1 400 km.Evropská sondaMars Expressnašla známky toho, že ksopečné činnostina Marsu mohlo docházet i v nedávné minulosti.Nejmladší lávový proud v oblasti Elysium Planitia se datuje do doby před 2,5 miliony let. V listopadu2020astronomovéoznámili nově nalezené důkazy o sopečné aktivitě na Marsu. V okolí puklinového systémuCerberus Fossaebylo identifikováno zřejmě pyroklastické ložisko po explozivní erupci, staré 53–210 tisíc let. Pokud by bylo skutečně sopečného původu, tak by to znamenalo, že Mars by teoreticky mohl být stále vulkanicky aktivní.
Asi 90 % povrchuVenušeje pokrytočedičem, což naznačuje, že povrch intenzivní formovaly vulkanické procesy. Podle nízké hustotyimpaktních kráterůse zdá, že planeta zažila významnousopečnou činnostpřed méně než 500 miliony let.Stejně jako naMarsu, ani na Venuši neexistujedesková tektonika. Předpokládá se, že se povrch „recykluje“ uvolňováním tepla z nitra planety, čímž cyklicky dochází k masivní vulkanické činnosti, která stávající povrch překryje novým materiálem. Na povrchu byly nalezeny četné malé sopky, které jsou docela rovnoměrně rozmístěny po celé planetě. Podle studie z roku2020by se na Venuši mohlo nacházet 37 aktivních sopek, tzv. korón. Jsou to struktury prstencového tvaru, které nejspíš vzniklyvýstupem roztavené horninyzpláště, poháněnéplášťovou konvekcí.Sopečná činnost na planetě patrně vykazuje malou pestrost v typech erupcí než naZemi. Zdá se, že téměř veškerý vulkanismus zahrnujeefuzivní činnost(výlevy láv) nízkéviskozity, kdežto stopy explozivních erupcí a viskózních láv, produkující oblakapopela, nebyly objeveny vůbec. Příčina dosud nebyla zodpovězena, ale vysvětluje se následujícími způsoby:
Současné změny vatmosféřeby mohly rovněž souviset s aktuálním vulkanismem, ale zatím nejsou k dispozici žádné přímé důkazy toho, zdali je Venuše stále vulkanicky aktivní, či nikoli.
Vulkanicky nejaktivnějším objektem vesluneční soustavějejupiterůvIo, nejvnitřněji obíhající zGalileových měsíců. Je pokryt četnými aktivními sopkami, které chrlí materiál o teplotě až 1 500 °C, tvořenýmsírou,oxidem siřičitýmasilikátovými horninami. To dává měsíci jeho jedinečné zbarvení. Velmi intenzivnívulkanismusje zapříčiněnslapovými silamiJupiteru, kdy amplituda deformace povrchu Io činí až 100 m.Kvůli nim je na podpovrchové vrstvy tělesa aplikováno silnétřecíteplo, které udržuje většinu vnitřku a povrchu měsíce trvale roztavenou. Rychlost vyvrženého materiálu dosahuje až 1 km/s (3 600 km/h).Vlivem slabégravitacese dostává až do výšky 300 km, přičemž občas může zgravitačního polezcela uniknout do meziplanetárního prostoru. Sopečná aktivita Io je natolik intenzivní, že stále probíhající geologické změny na jeho povrchu lze pozorovat v horizontu roků až desetiletích. Stopy vulkanismu, včetně devět struktur, byly na měsíci poprvé objeveny na snímcíchsondyVoyager 1.Když kolem Io proletěla sesterská sondaVoyager 2, osm z nich byly stále aktivní. V únoru2001byla zaznamenánaerupcesopkyTvashtar, dosud nejsilnější erupce ve sluneční soustavě, kdy pokryla oblast o rozloze 1 900 km². Erupci stejné sopky pozorovala také v únoru2007sondaNew Horizons, kdy materiál chrlila do výšky 290 km. Dále zaznamenala erupci vulkánu Prometheus, u něhož vyvrženiny dosahovaly výšky 60 km.
Kryovulkanismusje zvláštní druhsopečné činnosti, při němž dochází k výronům chladné hmoty (kryomagma) na povrch objektu a je jedním z charakteristických rysů vnějších tělessluneční soustavy. Potřebná energie k roztaveníleduči jiných prvků a sloučenin pochází z gravitačníchslapových sil. Ty vytvářejí dostatečné vnitřnítření, aby vytvořily teplo potřebné k jejich roztavení. Kryovulkanismus byl detekován byl například naJupiterově měsíciEuropě. Zde však eruptujícím materiálem je kapalnávoda, která zamrzne ihned po dosažení povrchu. V roce1989pozorovala sondaVoyager 2několik kryovulkánů na povrchuTritonu(měsíci Neptunu), chrlící kapalnýdusíkametan. Roku2005sondaCassinivyfotografovalaSaturnůvměsícEnceladuss patrnými výtrysky částic zmrzlé vody, rovněž obsahující kapalný dusík,čpavek, prach a metan.Sonda také našla důkazy uhlovodíkového kryovulkanismu naTitanu, který by mohl být zodpovědný za vysoké koncentrace metanu v jeho hustéatmosféře.Předpokládá se, že kryovulkanismus se může projevovat i na tělesech vKuiperově pásu.
Vulkány mají potenciál výrazně ovlivnit klima na Zemi. To zahrnuje jakoteplení, takochlazení. Tento na první pohled poměrně jednoduchý koncept je ve skutečnosti nesmírně složitý a komplikovaný.Sopky doatmosféryemitujísopečné plyny, kam dominantně patřívodní pára,oxid uhličitýaoxid siřičitý. Během explozivnícherupcí, kdy nastáváfragmentace magmatu, dochází rovněž k produkcisopečného popela. V závislosti na jejich množství, složení,síle erupcea jejízeměpisné šířce(tropickáči extratropická) se odvíjí míra dopadu naklima.Dalším důležitým aspektem je výška, do jaké byly vyneseny. Není-li sopečná erupce dost silná na to, aby je transportovala přestropopauzu(hranici mezitroposférouastratosférou), zůstanou jen v troposféře – nejspodnější části atmosféry. Zde probíhá většinaatmosférických procesů(počasí), které z ní tyto produkty přirozenými pochody postupně odstraní. Průměrná doba jejich setrvání je krátká (několik dní), proto je vliv slabých erupcí na globální klima malý až zanedbatelný, ačkoliv může v daném regionu způsobit změny počasí.Přesto některé nebývale silné troposférické erupce mohou mít určitý dopad, v důsledku přítomnosti dostatečně velkého množství vyvrženin.Nicméně skutečné významné účinky na globální klima mají silné explozivní erupce, kdy sopečný popel a plyny penetrují tropopauzu (ve výšce 10–20 km; na pólech 7 km)a dostanou se do vyšších vrstev až do stratosféry. Tamější silné vzdušné proudění je rozdistribuuje po celé planetě a jejich setrvání v ní může trvat v řádu měsíců a let. Díky postupně se snižující výšce tropopauzy směrem kpólůmmají erupce situované dále odrovníkuobecně vyšší šanci ovlivnit klima. Naproti tomu účinky u erupcí s nižší zeměpisnou šířkou se projevují rychleji.
Mimořádně silné sopečné události jsou schopné způsobit tzv.sopečnou zimu. Za prozatím poslední erupci s indexemVEI 7byla v roce1815zodpovědnáindonéskásopkaTambora. Následující rok1816byl kvůli globálnímu poklesu teploty o 0,4 až 0,7 °C nazýván jakorok bez léta.Zejménaseverní polokoulipostihovaly extrémní výkyvy počasí, rapidní změny teploty, tuhé zimy a neúroda. V červnu naSeverovýchodě USA, včetně jižní částikanadskéhoQuébecu, dokonce napadlo až 46 cm sněhu a objevily se mrazy.Předpokládá se, že erupce supervulkánů s indexem VEI 8 v minulosti způsobily vážná globálníkataklyzmataavymíránídruhů. Například celosvětová teplota poerupci supervulkánu Tobapřed 74 tisíci roky klesla o 3–15 °C na dobu deset nebo více let.
Sopečný popelfunguje jako překážkaslunečnímu záření, které nedosáhne k povrchu a tím ho ochlazuje. Kvůli vyššíhustotěsetrvává vatmosféřekratší dobu nežsopečné plyny. Dříve se myslelo, že krátkodobá přítomnost popelu platí také vestratosféře, ovšem podle nových výzkumů tam některé částice mohou vydržet i několik měsíců.Běhempliniovských erupcí, doprovázenéerupčních sloupcemvysokým až 10–20 km, dochází k injekci sopečného popela a plynů do stratosféry. Zdejší přítomnost částic popela po velmi mohutných erupcích může mít za následek dokonce neobyčejně barevnézápadyavýchody slunce, jako tomu bylo po erupciKrakatoiroku1883.Oxid siřičitý(SO2) se v atmosféře chemickou reakcí mění nakyselinu sírovou, jež rychlekondenzujenaaerosol. Jeho drobné kapičky mají vysokouodrazivosta část slunečního záření odrážejí zpět dovesmíru, čímž dochází k ochlazování spodní části atmosféry. Kromě toho mohou poškozovat iozonovou vrstvu. Aerosoly kyseliny sírové ochlazují klima efektivněji než sopečný popela zároveň dokáží ve stratosféře setrvat dlouhé měsíce až roky.Ochlazující účinky byly například pozorovány v roce1991, kdy naFilipínáchdošlo k erupcistratovulkánuPinatubo.Druhý nejsilnější sopečný výbuch20. stoletívyvrhnul kromě 10 km³ sopečného popela také 20 milionů tun SO2.Aerosol v atmosféře přetrval zhruba 3 roky. Dalším významným plynem jeoxid uhličitý(CO2). Jakožtoskleníkový plynmá úplně jiný účinek, kdy naopak podporujeoteplování.Viditelnéaultrafialové zářenízeSlunceohřívá zemský povrch, přičemž ten se ochlazujeinfračerveným vyzařovánímtéto energie zpět dovesmíru. Oxid uhličitý však unikající teplo pohlcuje.Všechny sopky světa uvolní každý rok do atmosféry ~0,3 miliardy tun CO2, zatímco veškerá lidská činnost ~36,8 miliardy tun (2023), tedy více než 100 krát větší množství.Mezi skleníkové plyny patří rovněž i vodní pára, která sluneční záření pohlcuje a tím zahřívá okolní atmosféru. Ve stratosféře dokáže setrvat 5–10 let.
Podlepaleontologickýchvýzkumů silnývulkanismusv historii Země způsobil řadu větších či menšímasových vymíránítehdejšíchživočišnýcharostlinnýchdruhů.Největší z nich se označují jako tzv.Velká pětka.O příčinách prvních dvou (před450–440a372miliony let)se ví málo, přesto se u nich stále počítá s masivní vulkanickou činností jako potenciální příčinou. Naopak vymíráníperm–trias(před 250 miliony lety), největší známéextinkcev historii Země, bylo prokazatelně způsobeno enormnímvýlevným vulkanismem.Zezemského pláštěvystoupal tzv.plášťový chochol, masa teplejšíhomagmatu, které se podařilo natavitzemskou kůrusibiřskéhokratónua tím si vytvořit cesty k povrchu. V průběhu milionu let došlo k masivnímu výlevu 1–4 milionů km³ roztaveného horniny, převážněčediče. Ta pokryla oblast o rozloze 7 milionů km² a vytvořila velkou magmatickou provincii, známou pod názvemSibiřské trapy.Tloušťka čedičové vrstvy dosahuje místy 3–3,5 km (v maximu až 6,5 km).Rapidní pokles koncentracekyslíkua vzrůstoxidu uhličitéhovatmosféře,včetněklimatických změnaokyseleníoceánů, iniciovanésopečnými emisemi, vedly k zániku 81 % mořských a 70 % suchozemských druhů.Díky této události se u živočichů nastartoval vývojteplokrevnostia zefektivnila sedýchací soustava.O sopečné činnosti jako hlavní příčině se uvažuje rovněž i u čtvrtého masového vymírání, které nastalo na přelomutriasu a jurypřed 201 miliony let.TektonickýrozpadsuperkontinentuPangeia začátek formování dnešníhoAtlantského oceánubyl spjat s Centrální atlantickou magmatickou provincií. Silný vulkanismus emitoval velké množství oxidu uhličitého, vedoucí keglobálnímu oteplovánía okyselení oceánů.Před 66 miliony lety nastalodopademplanetkyChicxulubdo mělkých vodMexického zálivupáté masové vymíráníkřída–paleogén. Ve stejnou dobu zároveň probíhala masivní vulkanická aktivita na území dnešníIndie, kdy na ploše 1,5 milionu km² došlo k výlevu více než 1 milionu km³ čedičové horniny.Událost dala vzniknoutDekkánským trapům, přičemž čedičová vrstva je místy tlustá přes 2 000 m. Přestože sama o sobě nemohla způsobit pátou masovou extinkci, tak patrně na ni měla svůj dílčí podíl.Impakt 10km planetky u poloostrovaYucatánse nadále považuje jako hlavní důvod vyhynutí 75 % veškerých druhů.Díky zániku neptačíchdinosaurůmohlo dojít k vývoji a expanzisavců, kteří jim do té doby nemohli konkurovat.
Projevyvulkanismuobecně nemají pouze negativní a destruktivní účinky. Napříkladmagma, situované v mělkých hloubkách, je dobrým zdrojem ekologické a obnovitelnégeotermální energie, vhodnou pro výrobu elektřiny nebo vytápění.Termální prameny se používají k léčivým účelům.Na dně oceánů se termální prameny nacházejí ve forměčerných kuřáků, již jsou jedním z uvažovaných míst, kde před 4,1 až 3,8 miliardami let mohlvzniknout život.
Předchozí sopečná činnost umí vytvářet ekonomické zdroje.Oblasti kolem sopek jsou bohaté na vysoce úrodnoupůdu, vhodnou pro rozvojzemědělství.Sopečné materiály mají široké uplatnění vestavebnictví(zdící materiál, plnivo dobetonu,kolejové ložeuželeznic,tepelná izolace, chemicky odolné materiály a další).
Sopečná činnostje rovněž zodpovědná za vytvořeníložisekcennýchnerostných surovin, jako jsou třebarudy(zinku,stříbra,mědi,zlataauranu). Kolem vulkánů se také vyskytujídrahé kamenyaminerály, kam patříopály,obsidiány,acháty,sádrovec,onyx,hematita v českém šperkařství známýčeský granát.
Další výhodou vulkanismu je vytváření nové pevniny. Velmi aktivnípodmořské vulkánydokáží s přibývajícím novým materiálem proniknout nad hladinu moře či oceánu. Tak vznikly napříkladHavajské ostrovy,Galapágy,Kanárské ostrovyaIsland. Nově zformované ostrovy poskytují nedotčený životní prostor pro živočichy a rostliny.
Sopky a geotermální oblasti patří mezituristickévyhledávané lokality. Mnoho z nich se nachází vchráněných územích, jako jsounárodní parky,geoparkya přírodní oblastisvětového dědictví. Vyhledávané je přímé pozorovánísopečných erupcí, geologických útvarů, tzv. katastrofický turismus, pěší túry, koupání vhorkých pramenech,horolezectví,cyklistikaa další aktivity.Explozivní vulkanismus lze přímo sledovat naStromboli,Etně,KrakatoečiFuegu.Lávové proudyse nejčastěji vyskytují naKilauei,Pacayea Etně. Mezi oblíbené aktivní vulkány, u kterých ale neprobíhá erupce, patříIjen,Vesuv,FudžineboKilimandžáro. K horolezecky zdolávaným horám patříRinjani,Santa María,Baturprofesionálně pakMount Rainier,CotopaxineboElbrus. Poněkud neobvyklou adrenalinovou aktivitou je sjíždění svahu aktivní sopkyCerro NegrovNikaraguina dřevěných sáňkách rychlostí až 80 km/h.Katastrofická turistika se soustředí na místa, která byla v minulosti postižena katastrofickou erupcí (Vesuv,Unzen,ChaiténneboMount St. Helens). K edukaci návštěvníků pak slouží různá informační centra,muzea,památníkyčivyhlídky.
Poznávat pozůstatky dávnéhovulkanismulze i vČesku. Například na západěČech(Soos,Komorní hůrka,Železná hůrka,Rotavské varhany), na severu Čech (Říp,Chmelník,Panská skála,Trosky,Prackovský vulkán,Bořeň,Růžovský vrch,Lovoš), na severuMoravy(lávový proud u Meziny,Velký Roudný,Malý Roudný,Venušina sopka,Uhlířský vrch,Otická sopka) i ve středních Čechách (Vinařická hora).
Sopky asopečné erupcejsou spojeny s mnohamýtyafolklórempo celém světě. Lidé je považovali za díla bohů, neboť jak tehdejší věda, tak anialchymienedokázaly rozumně vysvětlit jejich fungování. Některé mýty se pokoušejí vysvětlit obecnou existenci sopek a příčiny sopečných erupcí, jiné zodpovědět proč jsou některé vulkány neaktivní a co způsobuje pozdější návratsopečné činnosti. Už v mnoha prehistorických příbězích jsou sopečné výbuchy spojovány s bohy nebo jinými nadpřirozenými bytostmi. Vulkány do svých mytologií komponovali například starověcíŘekovéaŘímané,Japonci,křesťanéa jiné kultury v oblastiPacifiku.
Uměleckému vyobrazení sopek se věnoval napříkladjaponskýumělecKacušika Hokusai, jenž mezi lety1823a1829vytvořil sérii36 pohledů na horu Fudži. Kromě něj horu malovali iHirošigenebo Minsetsu. Některá historická díla mohou mít v moderní době širší uplatnění. V roce2014zjistili umělci studující Turnerovy obrazy, že barvyzápadůSluncese na každém z jeho obrazů, namalovaných v různých dnech, liší. Ke stejnému závěru o deset let dříve došel astronom Donald Olson, kdy poukázal na barvy obrazuVýkřikodnorskéhovýtvarníkaEdvarda Muncha. Barvy oblohy v pozadí jsou výsledkem známé erupceKrakatoa, ke které došlo v roce1883na druhé straně světa vIndonésii. Větry vyvrženýsopečný popelrozdistribuovaly po celé planetě, čímž následujících měsíců docházelo k nebývale barevným západům Slunce.