Oddelenie gravimetrie a geodynamiky

webstránka oddelenia ústavu vied o zemi sav

Konferencia Upper Crust Physics of Rocks, Havaj, 2016

Napísal(a)  Peter Vajda | Zverejnené v: Geodynamika
Účastníci konferencie, Havaj 2016 Účastníci konferencie, Havaj 2016

Slovenská účasť na Upper Crust Physics of Rocks Hawaii 2016

 

V júli 2016 prestížne medzinárodné   spoločnosti (obe so sídlom v USA) Society of Exploration Geophysics (SEG) a American Geophysical Union (AGU) spoločne zorganizovali konferenciu venovanú fyzike hornín vrchnej kôry. Podujatie sa konalo v Hilo na ostrove Hawaii, a popri bohatom zastúpení „horninových fyzikov“ zo Spojených štátov, Kanady, Japonska, Číny, Taiwanu, Francúzska a ďalších krajín mal na tomto mítingu zastúpenie aj náš ústav. Gravimetrici Ladislav Brimich a Peter Vajda z Odboru geofyziky ÚVZ predniesli tri príspevky venované interpretácii zmien tiaže a deformácií zemskej kôry, sledovaniu migrácie magmy a fluíd vo vrchnej kôre gravimetrickými metódami a skúmaniu geologickej stavby a tektonického vývoja Západných Karpát geofyzikálnymi metódami. Všetky tri príspevky, prezentované formou posterov a 4-minútových „speed geeking“ prednášok, sa tešili odozve a plodným diskusiám počas posterovej sekcie. Hlavnou témou tohto podujatia bola porozita a permeabilita hornín a rôzne režimy migrácie fluíd pri rôznych p-T podmienkach. Zameranie konferencie prezrádzjú jej jednotlivé sekcie: Rock Physics in Tectonics, Theory and Modelling, Fractures and Transport Processes, Experimental Developments, Evolving Rock Systems, Rock Microstructure

Astronomické observatórium na Mauna Kea (4200 mnm) 

Veľký ostrov a vedecké poznanie The Big Island of Hawaii je najväčší a najmladší ostrov spomedzi súostrovia Havajských ostrovov, ktoré vďačia za svoj vznik uprostred hĺbok severného Pacifiku horúcej škvrne (hot spot) a severozápadnému driftu litosferickej dosky nad ňou. Na tomto ostrove, ktorý je v porovnaní s Maui či Oahu oveľa menej turisticky príťažlivý sa toho deje veľa čo do vedeckého bádania. Vo výške 4200 mnm sa na vyhasnutej sopke Mauna Kea nachádza významné astronomické observatórium s veľkým množstvom bežiacich observačných programov. Aktívne sopky Mauna Loa (tiež štyritisícovka) a Kilauea sú bezprecedentným neuveriteľným živým prírodným laboratóriom pre geologický a geofyzikálny výskum a získavanie poznania o procesoch sopečnej činnosti našej planéty.Sopečná aktivita na tomto ostrove je absolútne jedinečná. Mauna Loa je najvyššia (merané od dna oceánu) a najväčšia aktívna sopka našej planéty. Je to štítový (shield) vulkán produkujúci veľmi pohyblivé Aa a pahoehoe (povrázkové) lávy, vďaka čomu je priestorovo veľmi rozložitý s neuveriteľne nízkym sklonom svahov. Pri pohľade na Mauna Lou z diaľky je až nepredstaviteľné, že presahuje výšku 4000 mnm. Mauna Loa je stále aktívna. Jej lávy sú tak tekuté a pohyblivé, že pre ne nie je problém precestovať aj viac než 30 km. Napríklad lávový prúd z roku 1984 sa priblížil až na 4 míle od okraja hlavného mesta ostrova, Hilo. Kilauea s jej vrcholovou kalderou a jej dvomi riftovými systémami je ešte aktívnejšia a fascinujúcejšia. Na okraji kaldery sa nachádza observatórium HVO (Hawaiian Volcano Observatory), ktoré počas svojej storočnej histórie a praxe prinieslo veľa jedinečných pôvodných pozorovaní, objavov a poznatkov o sopečnej činnosti našej planéty. Nosnými aktivitami na tomto observatóriu sú geofyzikálne metódy: monitorovanie a interpretácia seizmických javov, deformácií zemského povrchu a zmien tiaže.

Havajské sopky:
Hawaiian Volcanoes National Park

Súčasťou konferencie bola aj odborná exkurzia (field trip) do Národného parku havajských sopiek. Exkurziu sme začali návštevou observatória HVO (Hawaiian Volcano Observatory), kde sme mali dostatok času pozrieť si monitorovacie zariadenia, zber a vyhodnocovanie údajov, vypočuť si viacero výkladov o histórii observatória, metodike monitorovania a spracovania dát, ako aj o histórii a pozoruhodnostiach sopečnej činnosti sopiek Mauna Loa a Kilauea. Monitorovanie sopečnej aktivity na Hawaiian Volcano observatoryHVO je umiestnené na hrane rímsy kaldery Kilauea s výborným výhľadom do krátera Halemaumau, v ktorom je od roku 2008 aktívne lávové jazero (v sopúchu v časti krátera) a intenzívny výron sopečných plynov.Kráter Halemaumau uprostred kaldery Kilauea a pohľad infrakamery HVO monitorujúcej lávové jazero krátera Povrázková (pahoehoe) láva z PuuOo v noci 13 júla 2016Z minulosti krátera stojí za zmienku, že v roku 1921 bol kráter naplnený lávou až po svoj okraj, v roku 1924 hladina lávy prudko klesla za čím nasledovala séria explozívnych erupcií (ktorá pripravila o život príliš nadšeného neopatrného fotografa). Láva tečúca z východného riftu zaplavuje oblasť južného pobrežia ostrova a pozemky a domy okolo dediny Kalapana, steká do mora a zväčšuje rozlohu ostrova.
Táto 18-dňová erupcia zväčšila kráter na dvojnásobok a prehĺbila ho o trojnásobok predchádzajúcej veľkosti. Na odkryve produktov explozívneho vulkanizmu z obdobia od začiatku 16-teho storočia do roku 1790 nám bolo vysvetlené, že na Kilauei sa striedajú obdobia nevinnej priateľskej efuzívnej činnosti (lávové fontány v kráteroch a/alebo v riftoch Kilaueai a tečúca láva, ku ktorej sa dá priblížiť až do bezprostrednej blízkosti a palicou nabrať ešte tekutú vzorku) s obdobiami búrlivej explozívnej phreatomagmatickej činnosti produkujúcej sopečné mračná a vražedné pyroklastické prúdy. Žasli sme nad vrstvami retikulitu, ktorý má ešte vyššiu pórovitosť ako pemza, nad slzami a vlasmi Pelé, a inými druhmi lávových produktov, ktoré sú na Havaji špecifické a unikátne. Pešo sme sa prešli ku kráteru Kilauea Iki a prešli si lávový tunel v jeho blízkosti. Pohľad na kráter Kilauea Iki (Malá Kilauea), ktorý je krásne vyliaty stuhnutou lávou ako jazero a svojimi rozmermi skôr pripomína menšiu kalderu, z hrany jeho temer kolmej rímsy krátko po západe slnka je impozantný a vyžaruje pocit bázne a žasnutia nad masívnosťou vulkanizmu na Havaji. Kráter zaliala lávou erupcia v roku 1959 (lávová fontána dosiahla výšku až 650 m), vyplnila ho do výšky cca 130 m. Kalapana Gardens a život v susedstve lávy pod východným riftom KilaueaiVýskumníci z HVO spustili už 4 mesiace po erupcii vŕtanie na čerstvo stuhnutom povrchu lávového jazera, aby skúmali procesy tuhnutia lávy v lávových jazerách. Vrtnú súpravu na povrch jazera dopravili vrtuľníkom. V tom čase mala kôra stuhnutej lávy hrúbku len 3 metre. Busom sme sa previezli „cestou reťazca kráterov“ (Chain of Craters Road) pozdĺž východného riftu Kilaeuai, z ktorej sme videli väčšinu kráterov hornej časti riftu, ktorý sa tiahne na východ viac ako 25 km až do mora. V hornej časti Východného riftu erupcie rokov 1969–1974 vytvorili nový štítový vulkán Mauna Ulu a láva z tejto erupcie zaliala a nadobro pochovala predtým existujúce krátery Aloi a Alae. Od roku 1983 sú erupcie Kilaueai nepretržité. Prebiehajú vo východnom rifte, najmä v kráteri PuuOo. Predchádzajúca aktivita bola viac sporadická. Erupcia v roku 1960 v najvýchodnejšej časti riftu zaliala lávou a zničila dedinu Kapoho. Existuje prepojenie medzi aktivitou v kaldere (kráter Halemaumau) a aktivitami v juhozápadnom a východnom rifte. Mechanizmus tohto prepojenia vedci dodnes úplne nepoznajú a nerozumejú ako funguje, napriek intenzívnemu monitoringu viacerými geofyzikálnymi metódami. Aktivita vo východnom rifte, ktorá začala v 1983, vrcholila v marci 1990, kedy láva zaliala dedinu Kalapana, zničila 100 domov a pokryla celú oblasť vrstvami lávy do výšky 25 m. V roku 2010 sa láva do tejto oblasti vrátila a zničila novopostavené domy v Kalapana Gardens. Nepretržitá sopečná aktivita východného riftu Kilaueai od roku 1983 je naprosto unikátna a bezprecedentná v histórii vedeckých pozorovaní.

Prednesené príspevky:

1. Brimich et al.: Theoretical Models of the Surface Displacements, Deformations and Gravity Changes Due to Underground Heat Source

2. Vajda et al.: On Gravimetric Tracking of Magmatic Fluids (of volcanic unrest) in the Upper Crust

3. Bezák (Vajda*) et al.: Physical Properties of the Western Carpathian Upper Crust–Their Inscription in Development of Tectonic Structure

 

Text a foto: Peter Vajda

 

 

 

 

Naposledy zmenené streda, 22 február 2017 12:31