Wulkany nie są rozmieszczone na Ziemi przypadkowo. Większość z nich powstaje w miejscach, gdzie płyty litosfery oddziałują na siebie – rozsuwają się, zderzają lub przemieszczają nad gorącymi obszarami płaszcza Ziemi. Ich rozmieszczenie jest jednym z najmocniejszych dowodów potwierdzających teorię tektoniki płyt.
Szacuje się, że na świecie znajduje się około 1350 potencjalnie aktywnych wulkanów lądowych, nie licząc tysięcy wulkanów ukrytych na dnie oceanów. Większość współczesnej aktywności wulkanicznej koncentruje się w kilku charakterystycznych strefach.
Oceaniczny wulkanizm ryftowy
Największy system wulkaniczny na naszej planecie znajduje się pod wodą. Tworzy go sieć grzbietów śródoceanicznych o łącznej długości około 65 000 km. To właśnie tam płyty tektoniczne rozsuwają się, a z wnętrza Ziemi wydobywa się magma.
Po dotarciu na powierzchnię lawa szybko stygnie w kontakcie z wodą morską, tworząc nową skorupę oceaniczną zbudowaną głównie z bazaltów. Proces ten nieustannie powiększa dna oceanów, choć odbywa się bardzo powoli – zwykle od 2 do 15 cm rocznie.
Większość erupcji pozostaje ukryta pod wodą i przebiega spokojnie. Wyjątkiem są miejsca, gdzie grzbiet śródoceaniczny wynurza się ponad poziom morza, jak na Islandia czy Azory.
Oceaniczny wulkanizm wewnątrzpłytowy
Nie wszystkie wulkany powstają na granicach płyt tektonicznych. Niektóre tworzą się nad tzw. plamami gorąca (hot spotami) – miejscami, gdzie z głębokiego płaszcza Ziemi unoszą się gorące pióropusze materii.
Ponieważ płyta litosfery przesuwa się nad nieruchomym źródłem magmy, z czasem powstaje cały łańcuch wysp lub gór podmorskich. Najmłodszy i aktywny wulkan znajduje się zawsze nad plamą gorąca, natomiast starsze wulkany stopniowo oddalają się od niej, wygasają i ulegają erozji.
Najlepszym przykładem są Hawaje. Wiek wysp zwiększa się od południowego wschodu ku północnemu zachodowi, co pozwala geologom obliczyć tempo ruchu płyty pacyficznej. Podobny mechanizm odpowiada za powstanie Wyspy Kerguelena na Oceanie Indyjskim.
Wulkanizm stref subdukcji
Najbardziej widowiskowe i jednocześnie najgroźniejsze wulkany świata powstają w strefach subdukcji. Są to miejsca, gdzie płyta oceaniczna zapada się pod inną płytę.
Wraz z opadającą płytą do wnętrza Ziemi trafiają skały nasycone wodą. Pod wpływem wysokiego ciśnienia i temperatury uwalniają one wodę, która obniża temperaturę topnienia skał płaszcza. W efekcie powstaje magma bogata w krzemionkę i gazy. Taka magma jest lepka i utrudnia ucieczkę gazów. Gdy ciśnienie staje się zbyt duże, dochodzi do gwałtownych eksplozji, wyrzucających popiół, bomby wulkaniczne oraz rozgrzane chmury piroklastyczne.
Ten typ wulkanizmu odpowiada za około 75% czynnych wulkanów na świecie i niemal wszystkie największe historyczne erupcje.
Największym obszarem jego występowania jest Pacyficzny Pierścień Ognia, obejmujący około 40 000 km granic płyt tektonicznych. Znajduje się tam około 75% wszystkich aktywnych wulkanów Ziemi i dochodzi do blisko 90% światowych trzęsień ziemi.
Wulkany subdukcyjne występują również w rejonie Morze Śródziemne, m.in. na Sycylia (Etna), w południowych Włochy (Wezuwiusz) oraz w Grecja (Santoryn).
Kontynentalny wulkanizm ryftowy
Na kontynentach również mogą powstawać nowe granice płyt. Dzieje się tak w strefach ryftowych, gdzie skorupa ziemska jest rozciągana, pęka i stopniowo zapada się. Szczelinami wydostaje się magma, tworząc liczne stożki wulkaniczne, pola lawowe oraz jeziora lawowe.
Najbardziej znanym przykładem jest Wschodnioafrykański System Ryftowy rozciągający się od Morze Czerwone po Mozambik. Znajdują się tam jedne z najbardziej niezwykłych wulkanów świata, m.in. Erta Ale z trwałym jeziorem lawowym oraz Ol Doinyo Lengai – jedyny czynny wulkan wyrzucający lawę karbonatytową, znacznie chłodniejszą od typowej lawy krzemianowej.
Dawny wulkanizm
Nie wszystkie wulkany widoczne obecnie na powierzchni Ziemi są aktywne. Wiele z nich wygasło miliony lat temu, a ich stożki zostały zniszczone przez erozję. O dawnym wulkanizmie świadczą dziś zastygłe potoki lawowe, kominy wulkaniczne, pokrywy bazaltowe, tufy oraz skały magmowe powstałe z zastygającej magmy.
W Polsce pozostałości dawnego wulkanizmu można obserwować przede wszystkim na Dolny Śląsk, gdzie zachowały się liczne bazaltowe kominy i stożki wulkaniczne powstałe około 30–20 mln lat temu. Znane przykłady to Ostrzyca Proboszczowicka, nazywana „śląską Fudżijamą” oraz Wilcza Góra.
Dlaczego większość wulkanów znajduje się na granicach płyt?
Około 95% aktywnego współcześnie wulkanizmu jest związane z granicami płyt litosfery. To właśnie tam powstają warunki umożliwiające topienie skał płaszcza i tworzenie magmy. Jedynie niewielka część wulkanów rozwija się we wnętrzu płyt nad plamami gorąca. Dzięki temu rozmieszczenie wulkanów pozwala geologom odtworzyć budowę i ruch płyt tektonicznych oraz zrozumieć procesy zachodzące głęboko we wnętrzu Ziemi.
