Z alecono do b ib lio te k n a u c zy c ie lsk ic h i lic e a ln y c h p ism em M in istra O św iaty n r IV/Oc-2734/47
W ydano z pom ocą fin a n so w ą P o lsk ie j A k ad em ii N auk
TRESC ZESZY TU 5 (2127)
P a u l o A., W u lk an C o to p ax i w św ie tle b a d a ń w y p ra w y polsk o -czesk iej . . 113
S z a b u n i e w i c z B., K aczk a w y p ro w a d z a sw e p isk lę ta w św ia t . . . . 119
G o ł a s z e w s k i T., P ro c e sy b iochem iczne podczas k ie łk o w a n ia n asion . . 122
B i r k e n m a j e r K , W y m arcie r e n if e r a i e k s p a n sja w o łu piżm ow ego w pół- n o cn o -w sch o d n iej G r e n l a n d i i ...125
S t r o j n y W., P ro b le m św ię ty ch k ró w w I n d i a c h ... 128
K a r c z m a r c z u k R., M uzeum n a w y s p i e ... 130
D robiazgi p rzy ro d n icz e P rz y p a d e k a n o m alii w u zę b ie n iu św iń ? (J. D o m a ń s k i ) ...132
N ow e sta n o w isk o ro p u c h y p a s k ó w k i n a te re n ie w oj. koszalińskiego (K. K a c z m a r e k ) ...134
Z w ie rz ę ta i ro ślin y w B isk u p in ie (J. K aźm iersk i) . . . . . . . 135
C o p ern ican a P ro b le m y k o sm o m in eralo g ii i k o sm o ch em ii ( M . ) ...135
R o z m a i t o ś c i ... 135
R ecenzje M. A. S l e i g h : T h e Biology of P ro to z o a (Cz. J u r a ) ... 137
A. J a s i ń s k i : Z ootom ia k ręg o w có w (H. A n d r z e j e w s k i ) ... 137
J. S o k o ł o w s k i : P ta k i ziem p olskich (B. F e r e n s ) ...137
R ocznik „C złow iek i n a u k a ” (K. M . ) ...138
C h ro ń m y p rz y ro d ę o jczy stą (Z. M . ) ...138
K osm os — se ria A. B iologia (Z. M . ) ...138
S p ra w o z d an ia I I I S ym p o zju m n a u k o w e z a sto so w a n ia m e to d m a tem a ty c z n y c h w geolo gii ( M . ) ...,... 139
S p ra w o z d an ie z d ziałalności O d d zia łu Ł ódzkiego P T P im . M. K o p ern ik a za II półrocze 1973 r ...139
S p ra w o z d an ie z d ziałalności O d d ziału S łupskiego P T P im . M. K o p ern ik a za la ta 1972 i 1973 ... 139
S p i s p l a n s z
I. W U LK A N C O T O PA X I z p rze łęc zy L im piopungo. Fot. J. D obrzyński
II. K R A T E R W U LK A N U w id zian y z w ierz ch o łk a C otopaxi. P o le w e j — sm ugi e k sh ala cji. N a d alszy m p la n ie w idoczna som m a z ośnieżonym w ierzch o łk iem p ołudniow ym . F ot. J. D o b rz y ń sk i
I lla .b . W OŁY P IŻ M O W E (byki) w d olinie K litd a l w płn .-w sch . G re n la n d ii. Fot.
K. B irk e n m a je r
IV. Z eb u w za p rzęg u p rz e d m e cz ete m w sto licy In d ii D elhi. F ot. W. S tro jn y
O k ł a d k a : C H R ZĄ SZCZ M A JO W Y . F ot. G ise lh e r W all
P I S M O P R Z Y R O D N I C Z E
O R G A N P O L S K I E G O T O W A R Z Y S T W A P R Z Y R O D N I K Ó W I M. KOPERNI KA
(Rok założenia 1875)
M AJ 1974 ZESZYT 5 (2127)
A N D R ZEJ PA U LO (Kraków )
W U L K A N COTOPAXI W Ś W IE T L E BADAŃ W Y PR A W Y CZESKO-POLSKIEJ
Od lipca do w rześnia 1972 r. przebyw ała w Ekwadorze Czeehosłowacko-Polska w ypraw a alpinistyczno-naukowa, zorganizowana przez
„Svaz pro ochranu prirody a k ra jin y ” i „tJstre- dni ustav geologicky” w Pradze przy poparciu M inisterstw a K u ltu ry CSRS oraz K lub Wyso
kogórski przy poparciu Polskiego Towarzystwa Geologicznego. W ypraw a przyjęła nazwę „Coto- paxi 72” od głównego celu swych prac —- ba
dań geologicznych jednego z najwyższych czyn
nych w ulkanów świata.
J a k wiadomo, działalność w ulkanów jest b ar
dzo różnorodna, a w ybuchy następują z różną częstością. U jednych są niem al rytm iczne w cy
klu m inutow ym lub godzinowym, u innych nie
regularne — po latach lub stuleciach drzem ią
cy w ulkan eksploduje z ogromną siłą. Po okre
sie erupcji z k ra te ru w ydobyw ają się gorące gazy: fum arole i solfatary, które sygnalizują stopniowe w ygasanie aktywności lub też sta
dium przejściowe m iędzy wybuchami. W ulka
ny, których co najm niej jeden w ybuch obser
wowano w czasach historycznych i te, które nie
przerw anie znajdują się w stadium fum arolo-
U g s . ©fflo fo h !
wym lub solfatarowym zalicza się umownie do czynnych.
W ybuchy Cotopaxi notowano w ielokrotnie od czasu hiszpańskiej konkw isty (1534 r.). Wyso
kość bezwzględna podawana jest różnie: 5943 m (Sttibel 1897), 6005 m (Mayer 1907) oraz 5897 m w edług ostatnich, najbardziej dokładnych po
miarów. Także pom iary altim etryczne członków w ypraw y dały w yniki zbliżone do tej ostatniej koty. K onkurentam i Cotopaxi do ty tu łu najw yż
szego czynnego w ulkanu świata są położone na pustynnych obszarach Atacamy: Llullaillaeo (6710 m), Licancaur (6000 m) i San Pedro (5920 m). Nad szczytem pierwszego z nich obserwo
wano dymy (chm ury pyłu?) w połowie XIX wieku, Licancaur wykazyw ał słabą aktywność w 1877 r., zaś San Pedro wybuchł w 1877 i 1901 roku. Wysokości tych szczytów w ym agają jed
nak skontrolow ania nowszymi pomiarami.
W w yniku blisko dwumiesięcznego kartow a
nia geologicznego stoków w ulkanu w strefie
wysokości 3800—4800 m uczestnicy w ypraw y
Cotopaxi 72 sporządzili m apy litostratygraficz-
ną i geomorfologiczną, obejm ujące obszar po
114
nad 200 km 2. K orzystając z osłabionej ak ty w ności w ulkanu dokonali także, po raz pierw szy w historii, zejścia do k rate ru celem pobrania próbek oraz przeprow adzenia obserw acji i po
miarów. Omawiane badania były pierw szym i po przeglądow ych pracach geologów niemieckich:
M. W a g n e r a , T. W o l f a , W. R e i s s a , A. S t i i b e l a i H. M a y e r a przeprow adzo
nych na przełomie XIX wieku. W ypraw a w y
konała ponadto w yryw kow e obserw acje czyn-
XVIw brak wiadomości 1532 1534 XVIIw
XVIII w w w yifA '
W
L XIX w »
1744 1768
L L L L L L
W W W W W w w L L L L V|fWWWW
1803 1853 1877
XX w w w 1904
Ryc. 2. K a n io n n a p ó łn o c n o -w sc h o d n im zboczu C oto- p ax i. W g ó rn ej części p ro filu te f r a (1,5 m), p o k ry w a la w o w a (8 m), niżej k ilk a sp ły w ó w la h a ro w y c h p rz e -
w a rstw io n y c h tu fe m (3m). F ot. A. P a u lo
1942 1972
erupcje popiotu o różnej intensywności w wytew lawy z kra te ru centralnego i lahar
Ryc. 1. N ie re g u la rn e zm ian y ak ty w n o ści w u lk a n u Co- to p a x i w czasach h isto ry c zn y c h
nych w ulkanów Sangay (5230 m) i Quilotoa (3981 m) oraz w ygasłych Chimborazo (6310 m) i R um ińahui (4782 m).
Czytelnicy „W szechświata” znajdą opisy dzia
łalności Cotopaxi i pobliskich w ulkanów w in te
resujących artykułach J. S i e m i r a d z k i e g o (1934 r., ss. 129, 151, 469, 485) i K. M a- ś l a n k i e w i c z a (1960 r„ s. 311).
Cotopaxi jest typow ym stratow ulkanem o nie
zwykle regularnym , stożkowym zarysie (Plan- siza I), rozciętym prom ienistym i dolinam i k anio
nów. Podstaw a stożka ma średnicę 22 km, n a
chylenie stoków w zrasta stopniow o od około 15°
do 30—45° w części wierzchołkowej. Potoki la
wowe, pokryw y tufów i osady laharow e tego w ulkanu zajm ują obszar 380 km 2. Objętość stoż-
Ryc. 3. C otopaxi i okoliczne w u lk a n y n a tle te k to n ik i:
1 — plio ceń sk ie i cz w arto rzęd o w e sk a ły w ulkaniczne, 2 — czynne w u lk a n y , 3 —w y g asłe w u lk a n y , 4 — u sk o k i (in te rp re to w a n e pod p o k ry w ą czw artorzędow ą)
ka ocenia się na 272 km 3. Wysokość względna ponad przełęcze Limpiopungo, S alitre i Ja ta - bam ba, które oddzielają Cotopaxi od sąsiadują
cych na północy masywów w ulkanicznych Ru
m ińahui i Sincholagua, wynosi 1900—2100 m, wzniesienie ponad podstawę po stronie połud
niow ej około 3000 m.
W ierzchołek jest po k ryty czapą lodową. Mimo bliskości rów nika (0°41' szerokości południowej) na sk u tek dużych opadów linia firn u przebiega na wysokości około 4800 m po stronie zachod
niej i obniża się do 4600 m na stoku wschodnim, gdzie kondensuje się wilgotne powietrze, naw ie
w ane z basenu Amazonki. Gdzieniegdzie małe języki lodowcowe sięgają 4500 m. Zbliżony za
sięg linii firn u do obserwowanego na w yga
słych w ulkanach Chimborazo, Cayambe (5790 m) i inych w skazuje na niewielki aktualnie do
pływ ciepła z głębi.
Liczne są ślady większego w niedalekiej prze
szłości zasięgu lodowców w postaci wyglądów, ry s i moren. Nie w szystkim jednak jęzorom to w arzyszy m orena czołowa. Wiadomo także, iż od ostatnich erupcji znacznie powiększył się za
sięg czapy lodowej.
W szystko w skazuje na to, że obecny stożek Cotopaxi jest form ą młodszą od plejstoceńskie- go zlodowacenia, które objęło duże obszary A n
dów. Nie zauw aża się bowiem na nim w y b it
nych objawów erozji lodowcowej ani nisz ni- w alnych, któ re są pospolite w otaczających i nie tak wysokich w ygasłych w ulkanach Rum ińa
hui, Sincholagua, Q uilindańa i innych. Siady lodowcowej erozji, pokryw y morenowe i relik ty osadów fluw ioglacjalnych spotyka się nato
m iast w kom pleksie podłoża młodego stożka Cotopaxi.
Budowa w ulkanu jest w szczegółach niejasna.
Poznanie jej utru dn ia pokryw a popiołowo-lapi-
115 llowa, osadzona po XIX-wiecznych wybuchach
na całym obszarze. Na szczęście liczne, głębokie kaniony odsłaniają n a zboczach zespoły w arstw w kilkudziesięcio, a naw et kilkusetm etrow ych profilach (ryc. 2).
Cotopaxi wznosi się w obrębie pasma Cor- dillera C entral (Real), zbudowanego ze skał m etam orficznych i przykrytego tu i ówdzie plio- ceńskimi i czw artorzędowymi w ulkanitam i (ryc.
3). Dokoła omawianego w ulkanu pokryw a mło
dych skał ekstruzyw nych jest zw arta i w ybie
ga daleko poza otaczające w ulkany Quilindańa, Sincholagua i Rum ińahui. Pokryw a ta jest zróż
nicowana litologicznie. O bejm uje ona obsydia
ny, pumeksy, dacyty, różnorodne andezyty, tu - fy andezytowe, a podrzędnie bazalty. Wymie
nione odmiany skał są starsze od plejstoceńskie- go lub holoceńskiego zlodowacenia.
W budowie stożka Cotopaxi biorą udział co najm niej dwie form acje w ulkaniczne: 1) kom pleks podłoża i 2) kompleks młodego stożka.
Ich zasięg, w znacznej części interpretow any pod pokryw ą m łodych osadów piroklastycznych, obrazuje m apka (ryc. 4). Zdaniem A. Stiibela podłoże obejm uje fragm enty ogromnej kaldery pra-Cotopaxi, odsłaniającej się na północ i po
łudnie od obecnego w ulkanu. Pogląd ten nie jest jednak w ystarczająco udokumentowany.
Z badań ekspedycji Cotopaxi 72 uzupełnionych analizami - chemicznymi skał, w ykonanym i w Zakładzie Geochemii U J w Krakowie przez W. N a r ę b s k i e g o i K. P r o h a z k ę , w yni
ka, że po stronie północnej kompleks podłoża składa się z andezytów R um icorral (56% S i0 2), andezytów i dellenitów (58% i 69% S i0 2) oraz pokryw ających je kw aśnych pumeksów (66—
71% S i0 2 ),perlitów , smolowców (70% S i0 2) i andezytów Ingalom y (57—61% S i0 2). Część pumeksów w ystępuje na w tórnym złożu. W głę
bokich kanionach po stronie południowej odsła
nia się kilka pokryw redeponow anych pum ek
sów, przew arstw ionych perlitam i i ignim bry- tam i (71— 74% S i0 2). Najniższe pokryw y zawie
rają okruchy andezytów identycznych ze spo
tykanym i na północy. Ponad tym i utw oram i (ryc. 5) w ystępują andezyty Picacho (58—62%
SiÓ2), C hurrum ihurco i tu fy lapillowe Santa Barbara. Zarówno Picacho, jak i Salitres mają ostre zarysy, charakterystyczne dla kalder eks-
Ryc. 4. M apa geologiczna w u lk a n u C otopaxi bez m ło
dej p o k ry w y p iro k la sty cz n ej. 1—4: kom p lek s m łodego stożka, 5— 8 : k om pleks podłoża. K olejne liczby ozna
czają coraz sta rs z e u tw o ry . W e w nętrzne b ia łe pole — czapa lodow a, b ia łe po la w okół w u lk a n u — m oreny,
osady flu w io g la cja ln e i aluw ia
plozywnych. Z przedstawionych danych wyni
ka jednak, że pow stały one niejednocześnie.
Kompleks młodego stożka składa się z na- przem ianległych m ateriałów piroklastycznych i lawowych w proporcji około 8— 10 : 1. Lawy tworzą kilka generacji potoków lawowych, pow
stanie najm łodszych obserwowano w XIX wie
ku. Poszczególne potoki przypom inają kształtem
Ryc. 5. P rz e k ró j geologiczny w u lk a n u C otopaxi. 1 — łu p k i m e tam o rfic zn e podłoża, (paleozoik?); 2—5 k om pleks w ulkaniczny podłoża, p lio c en — p le jsto c en : 2, 3, 5, — w w iększości law y, 4 — przew ażn ie osady p iro k lasty czn e;
6 — kom pleks m łodego sto ż k a w ulkanicznego, p o g la cja ln y p le jsto c en — holocen, k ro p k a m i oznaczono osady p iro k la sty cz n e, k o lo rem czarn y m la w y ; 7 — m oreny, osady flu w io g la cja ln e, alu w ia
1*
116
Ryc. 6 . B iw a k po p o łu d n io w e j s tro n ie w u lk a n u . Po p ra w e j tu r n ia M orurco w y m o d elo w a n a e k sp lo zją p ra - -C o to p a x i i ero z ją lodow cow ą. F ot. J . D o b rz y ń sk i
jęzory lodowcowe lub pola lawinowe (ryc. 7).
M ają w ypukły profil, strom e brzegi, grubość kilku m etrów w spłaszczeniach podłoża i u czo
ła, aż do zaniku na strom ych stokach. W spą
gu w ystępuje zw ykle konglom erat zaw ierający zarówno bloki wcześniej zakrzepłej law y jak i skały podłoża. Część stropow a jest zw ykle bardziej porow ata w następstw ie odgazowywa
nia law y i silniej utleniona; na tle ciemnosza
rych andezydów w ew nętrznych części potoku odcina się ceglastą czerwienią. W ew nętrzne części potoku m ają tek sturę m asyw ną, rzadko sznurow ą typu pahoehoe, przechodząc ku po
w ierzchni w odm iany blokowe. U czoła mło
dych potoków obserwowano także najeżone, żużlowate bloki ty p u law aa. Te stopniowe przejścia od odmian m asyw nych do żużlowa- tych w skazują, że law y pahoehoe były bogate w składniki gazowe i traciły je w m iarę p rzej
ścia w odm iany blokowe i aa.
Omawiane skały w ylew ne w ykazują n ieregu
larną lub płytow ą podzielność, co jest w ynikiem szybkiego ostygania. S tru k tu ry są przew ażnie porfirowe, fenokryształy plagioklazów i piro- ksenów osiągają wielkość 2—5 mm, różną w różnych generacjach potoków lawowych. P la- gioklazy cechuje budow a zonalna i skompliko-
Ryc. 7. Czoło p o to k u law ow ego z połow y X IX w.
w w ąw o zie C h ig u ila sin G ra n d ę. Fot. A. P a u lo
w ane zrosty bliźniacze, niekiedy widoczne są efekty resorpcji. Takie w ykształcenie dowodzi złożonej historii pow stania tych prakryształów , zapoczątkowanej jeszcze w głębi zbiornika mag
mowego. Skład law młodego stożka odpowia
da w ogólności andezytom, z reguły coraz b ar
dziej zasadowym w kolejnych młodszych utw o
rach (61—56% SiCy.
Starsze generacje potoków lawowych w po
rów naniu do młodszych są szerzej rozprzestrze
nione i cechują się większą miąższością (ryc. 4).
W śród m łodych potoków przew ażają law y pę
cherzykowe ulegające łatw o dezintegracji i ero
zyjnem u działaniu wody i w iatru. Mały udział law pęcherzykowych w starszych potokach nie musi w cale odpowiadać stosunkom pierw ot
nym.
L aw y zaw ierają ostrokraw ędziste ksenolity skał podłoża. W Starszych potokach częste są fragm enty dacytów, w młodszych zdarzają się kw arcyty lub kw arce z żył.
Wśród utworów piroklastycznych w yróżnia się te, które pow stały bezpośrednio jako opad z pow ietrza i inne, przemieszczone w w yniku spływów masowych typu płonących chm ur (nuee ardente) i laharów lub erozji rzecznej, lodowcowej i eolicznej. Jedynie niew ielka część osadów piroklastycznych, w ty m głównie w ar
stw y najmłodsze, w ystępuje na pierw otnym zło
żu. N ależy do nich 0,5—2 m etrow a powłoka te- fry 1 lapillowo-popiołowej z bombami pumekso
w ym i i lawowymi, pow stała podczas erupcji w 1877 roku (ryc. 8— 10). Powłoka ta, pod w pływ em passatu grubsza po stronie zachod
niej niż na wschodzie 2, rozpościera się w pro
m ieniu kilkunastu kilom etrów od k rateru . Na otw artym stoku, przy powierzchni utw orzył się pancerz grubszego m ateriału na skutek w ywie-
Ryc. 8 . K a n io n B u rro h u a ic o n a połu d n io w y m zboczu C otopaxi. P ła sk ie dno doliny p o w stało n a p o k ry w ie law o w ej. W yżej o d sła n ia ją się osady la h a ro w e i flu -
w io g la cja ln e p rz y k ry te te frą . Fot. J. D obrzyński 1 T efra — lu źn y m ate ria ł p iro k lasty czn y o dow olnej ś re d n icy okruchów .
2 P o ró w n aj tak ż e szerokość stożka, tj odległości elew acji
i d e p re sji now ego k r a te r u (ryc.
12).
117 wania drobnego popiołu, przebiegającego ze
szczególną intensywnością w w arunkach pery- glacjalnych. W peryferycznych, niżej położo
nych częściach stożka, w dogodniejszych wa
runkach klim atycznych, w stropie młodych w arstw te fry zachowały się pokryw y glebowe, fragm enty roślin oraz kości zwierząt.
Starsze tefry w ystępują na ogół w utw orach deluwialnych, osadach aluw ialnych i lodowco
wych, a przede w szystkim w utw orach laharo- wych i nuees ardentes. Część z nich uległa lity- fikacji i utw orzyła w arstw y tufów.
Tefrę z norm alnego opadu w pow ietrzu lub przem ytą cechuje w arstw owanie i w yraźna gra
dacja ziarna. N atom iast w osadach płonących chmur albo przemieszczonych laharam i brak jest w ysortow ania m ateriału (ryc. 11), a w ar
stwowanie zaznacza się tylko lokalnie. Ostatnio wymienione cechy są efektem specyfiki obydwu groźnych zjawisk.
Szybko i niem al bezgłośnie poruszająca się chm ura nuee ardente ma u podstawy płonące lawiny te fry lub potoki rozżarzonego popiołu.
Dynamiczny ruch w ywołany jest wg A. P o l - d e r v a a r t a (1971) ciągłym odgazowywaniem półpłynnych cząstek oraz gwałtowną tu rb u len cją na skutek otaczania zimnego powietrza przez gorącą lawinę. Pow ietrze porw ane przez chm u
rę nagrzew a się od rozżarzonych cząstek i eksplozywnie rozpręża, rozrzucając wokół m a
teriał lawin. Przepełnienie gazem niem al zupeł
nie elim inuje tarcie między okruchami w tych zsuwach. W późniejszym okresie następuje k ry stalizacja z par i utw ardzenie bezładnego osadu nuee ardente. P rzy wysokich tem peraturach po
piołu, przekraczających 575°C następuje stapia
nie poszczególnych cząstek i tw orzy się ignim- bryt.
Przyczyn pow staw ania błotnistych lawin — laharów może być kilka. W przypadku Cotopaxi nuees ardentes i potoki lawowe powodowały nagłe w ytapianie czapy lodowej i upłynnienie luźnego m ateriału na stoku. W 1877 r. na przy
kład, zaobserwowano po ich spłynięciu liczne rynny w lodzie głębokie n a 50 m. Inną przy
czyną powstawania laharów są gwałtowne opa
dy deszczu pod w pływ em kondensacji pary wodnej, uchodzącej obficie przy każdej erupcji w ulkanu i zanieczyszczenia atm osfery popiołem.
Obydwa ty p y spływów masowych a zwłasz
cza lahary działają silnie niszcząco na stok, tw o
rząc form y erozyjne analogiczne jak lodowce.
W kilku miejscach pod wierzchołkiem, na w y
sokości około 5700 m, stok obrywa się pionową listwą skalną, szczególnie w yraźną po stronie północnej (PI. I). Tego rodzaju form y najp raw dopodobniej ograniczają od góry niszę osuwi
skową, uw arunkow aną szczelinami w stożku.
Innym czynnikiem erodującym jest woda, wycinająca głębokie kaniony na strom ych sto
kach w słabo zwięzłych osadach piroklastycz- nych. W jednym z badanych kanionów obecne koryto strum ienia wcięte jest 6 m etrów poniżej podstaw y potoku lawowego z połowy XIX w ie
ku. Świadczy to o dużej szybkości erozji den
nej, ponad 5 cm/rok.. Na sk utek zróżnicowania zwięzłości skał doskonale zaznaczają się terasy erozyjne, jak i progi skalne w dolinach oraz różne inne form y erozji wstecznej.
Jed n ą z najbardziej interesujących części w ul
kanu jest krater. Jego w yryw kow e obserwacje prowadzone są od 1872 roku, kiedy geolog W. Reiss z A. M. Escobarem — pierw si zdobyw
cy w ulkanu — zajrzeli do w nętrza krateru.
W ciągu ubiegłych 100 la t stwierdzono istotne zm iany jego kształtu i budowy. Do roku 1903 a zapewne i dłużej w wierzchołkowej części stożka istniał eliptyczny, częściowo rozerwany eksplozją k ra te r cen traln y o średnicy 800 X X 700 m (1872 r.) lub 700 X 500 m (1880 r.) i głębokości odpowiednio około 450 m lub 350—
400 m. Na fotografiach alpinisty C. H. B u 1- l o c k a z 1938 roku widoczny jest szeroki sto
żek, zagnieżdżony w ew nątrz krateru. A ktualnie w ytw orzył się w tym stożku kolisty krater o średnicy 350 m i głębokości 120— 130 m,
Ryc. 9. T e f r a la p illo w o -p o p io ło w a z la t 1877 (głównie) i 1880. W g órnej części w a rs tw a gleby. F ot. A. P au lo
Ryc. 10. B om ba w u lk an icz n a. S p ęk an ia n a pow ierz
chni p rzy p o m in ają ce sk ó rk ę Chleba w yw ołane są ek s
p a n s ją w n ę trz a przy g w ałto w n y m ochłodzeniu. Fot.
A. P aulo
118 3S&;
Ryc. 11. F ra g m e n t odsłonięcia o sad u lah aro w eg o . Fot.
A. P a u lo
a daw ny k rate r przekształcił się w odpowiednik Mte Somma na Wezuwiuszu (ryc. 12, PI. II).
W roku 1942 nastąpiła z tego nowego k ra te ru ostatnia silna erupcja połączona z w ylew em la
wy. Obecnie aktyw ność przejaw ia się tylko w postaci solfatar dym iących spokojnie i na po
zór rów nom iernie na północnej i zachodniej ścianie k rateru , w zachodniej części sommy i z niektórych szczelin na północnym skłonie stożka. W czasie trw ania w ypraw y zm ieniała się intensywność, tem p eratu ra i um iejscow ienie solfatar. N ajbardziej trw ałe w ystępow ały w e
w nątrz k rateru. T em peratura ich w ynosiła 80—
0 ____ L_ 1 500m
_j--- 1 --- 1
I | 2 o 3
U
R yc. 12. S ch e m a t b u d o w y k r a te r u C o to p ax i (stan V III—IX 1972). 1 — O dsłonięcia sk a ł, 2 — p o k ry w a śn ieżn o -lo d o w a, 3 — u jśc ia e k sh ala cji, 4 — e le w a c je
te re n u , 5 — d e p re sje
81°C, głównymi składnikam i były H20 (para) i H 2S. Liczne strum ienie pary wodnej o tem pe
ratu rze ponad 40°C wydobywające się z począt
kiem sierpnia w zachodnim sektorze sommy w miesiąc później zanikły. Ożywiły się nato
m iast nowe so lfatary w kraterze.
Pom ierzone tem p eratu ry ekshalacji są nieco niższe niż u większości solfatar na świecie (90—- 300°C) i najwyższe z nich niem al dokładnie od
pow iadają tem peraturze w rzenia wody destylo
w anej n a wysokości k rateru . Można więc przy
puszczać, że omawiane p ary tw orzyły się ak tu al
nie w w yniku w rzenia słabo zm ineralizowanej wody. Głównym rozpuszczonym gazem był H2S.
Znając zmienność działalności fumarolowo-sol- fatarow ej w okresowo czynnych w ulkanach, zwłaszcza w krótce po erupcji, charakterystyki tej nie można rozciągać na dłuższy okres.
Silna konw ekcja w ywołana dużą różnicą tem p e ra tu ry p a ry w stosunku do otaczającego po
w ietrza powoduje, że strum ień gazu oddziały- w u je term icznie niem al wyłącznie na drodze wznoszenia. W odległości 1 m etra od ujścia sol
fa ta r skały pokryw a śnieg.
W górnej części k rateru , na pionowych ścia
nach odsłaniają się w arstw y młodej te fry 0 miąższości około 60 m. Niżej leżą law y ande- zytow e tu i ówdzie pokryte osypiskiem zboczo
wym. Szczegóły budowy m askuje pokryw a śnieżno-lodowa, zajm ująca większość k ra te ru 1 naloty siarki, których miąższość przy ujściu solfatar dochodzi do kilku centym etrów.
Badania skał znajdujących się pod działaniem ekshalacji w ykazały ich intensyw ne przeobraże
nie. W strefie najw iększych zmian (ryc. 13) w y
stęp u ją białe, porow ate utw ory złożone z opalu z niew ielką domieszką siarki. Dalej na zew nątrz różowo-szare andezyty im pregnowane są ałuni- tem , k tó ry skupia się w pęcherzykach pogazo
wych. Plagioklazy tych andezytów uległy częś
ciowej opalityzacji. P eryferyczne strefy zajm u
ją praw ie niezm ienione andezyty, których spę
kania zapełnia gips.
Stw ierdzony w kraterze Cotopaxi typ i stre fow y układ przeobrażeń nie jest zjawiskiem odosobnionym. Podobne zm iany znane są w oto
czeniu w ulkanicznych złóż siarki w Japonii, na W yspach K urylskich, Kamczace i innych. Z ba-
inne
/
h2
oHfaNchO+KTO
^_CaO +M gO:
t v _ FeO+FejOT i - A l 203
pory na skutek wyługowania
=
h2
on i 2
S i0 2
IT53 3 E 3 s
Ryc. 13 S tre fo w e uło żen ie sk a ł p rzeo b ra żo n y ch przez so lfa ta ry w k r a te rz e C otopaxi. 1 — U jścia so lfatary , 2 — s ia rk a , 3 — o p ality , 4 — z a łu n ity zo w an e an d e zy ty, 5 — słabo zm ienione, u tle n io n e andezy ty , 6 — ży ł
k i gipsu. D io g ram słu p k o w y u k a z u je zm ian y sk ła d u chem icznego a n d e z y tó w w poszczególnych stre fa c h , p o le g a ją c e n a k o le jn y m w y łu g o w an iu różnych sk ła d n ik ó w
prócz S i0 2 i d o p ro w a d ze n iu sia rk i
dań analitycznych wulkanologów radzieckich w ynika, że opalityzacja zachodzi we wczesnych stadiach fum arolow ych pod wpływem silnie zm ineralizowanych ultrakw aśnych roztworów o pH = 1.3— 1.6, natom iast ałunityzacja w w a
runkach częściowej ich neutralizacji przy pH =
= 3— 5.
Niestabilność opalu, ałunitu, gipsu i siarki przy wysokiej tem peraturze gw arantuje, że ska
ły przeobrażone w kraterze Cotopaxi są utw ora
mi pow stałym i po ostatnim wypływie lawy, a więc niespełna 30-letnimi. W ielometrowy za
sięg przeobrażeń w skazuje na dużą dynam ikę omawianych procesów. Czynnikiem sprzyjają
cym ich rozwojowi była zapewne pokryw a lo
dowa, nie dopuszczająca do rozcieńczenia eksha- lacji w ulkanicznych wodami opadowymi, a tak że odparowywanie opadów atmosferycznych w strum ieniu gorących gazów jeszcze ponad po
w ierzchnią skał.
Jednym z w ażnych problemów wulkanologii jest pochodzenie wód wydobywających się z wulkanu. Od daw na dyskutow ane są dwie możliwości: 1) juwenilnego pochodzenia w prost z magmy lub 2) atmosferycznego po mniejszym lub większym krążeniu wgłębnym. Analizy wód źródlanych ze stoków Cotopaxi, w ykonane przez wyprawę, w skazują w większości na ich atm o
sferyczne pochodzenie i krótkotrw ały cykl k rą
żenia. Jedynie w źródłach — w ywierzyskach z w arstw pumeksów w północnej części w ulka
nu stwierdzono poważniejszą mineralizację (500— 1000 mG/1) i wodorowęglanowy charakter wód. Głębokiemu przenikaniu wód opadowych przeszkadzają pokryw y glin morenowych i zwięzłych osadów laharowych. Z drugiej stro
n y przedarcie się wód do zbiornika magmowe
go lub zetknięcie magm y z osadami nasyconymi wodą uważa się współcześnie za główną przy
czynę eksplozji wulkanicznych.
119
BOŻYDAR SZA B UN IEW ICZ (Gdańsk)
K A C Z K A W Y P R O W A D Z A S W E P IS K L Ę T A W Ś W IA T
D la człow ieka n aszej cy w ilizacji ja jo je s t ja jk ie m na tw a rd o , n a m ię k k o lu b w p o staci jajecznicy. D la innych ja jo je s t p ro d u k te m h an d lo w y m albo p rze m y słow ym , w y tw a rz a n y m w w ielk ich k u rzy c h fa rm a c h n astaw io n y c h n a p ro d u k c ję nieśną. J a j a te zm ierza ją po ta śm ie W prost do p o je m n ik ó w i sk rzy n e k przygo
tow yw anych do w y syłki. C złow iek cyw ilizow any le d wo u św ia d am ia sobie, że sk o ru p k a ja ja je s t n a tu ra l
nym opak o w an iem p ta sie j k o m ó rk i ja jo w e j albo em briona, k tó ry w cieple g n ia zd a za m ie n ia się w p i
sklę, z tru d e m w y d o b y w ają ce się ze sw ego uw ięzienia, ab y rozpocząć ry zy k o w n e życie w św iecie pełn y m głod
nych zw ierząt, d la k tó ry c h je s t ono sm akow itym k ą skiem . O bok tego a k tu k r e a c ji przechodzim y ja k koło czegoś zw yczajnego, n ie za w ierająceg o zagadnień w a r tych za sta n o w ien ia się.
N iekiedy n a p o ty k a m y w iadom ości za sk a k u jąc e i przez ch w ilę o g arn ia n a s zdziw ienie. T a k n a p rzy k ła d człow ek n au c zy ł się o trzy m y w a ć p isk lę ta z ja j W in k u b a to rz e i w y d a je m u się, że k w o k a n ie m a w ielkich p roblem ów , sp e łn ia ją c ro lę ty lk o p o dgrzew a
cza gniazda. J e d n a k zd a w an o sobie od d aw n a sp raw ę z pew nej szczególnej różnicy. O to ja ja w ty m sam ym czasie um ieszczone w in k u b a to rz e i p rze b y w a jąc e w identycznych w a ru n k a c h nie w y k lu w a ją się ró w n o cześnie. Czas u w o ln ie n ia się p isk lą t ze sk o ru p k i różni się tu często o 2 - 3 dni. T ym czasem w n a tu ra ln y c h w a ru n k a c h w p ew n y m m om encie w gnieździe rozpo
czyna się ru c h i dochodzi p ra w ie do rów noczesnego w yklucia się w szy stk ich k u rc z ą t. Różnice w ynoszą tu nie dni, a le godziny. J a k to się dzieje, że w gnieździe k u rc z ę ta ro zp o czy n ają sw ój a k t w y jśc ia rów nocześ
nie? J a k ą ro lę m oże p rz y ty m sp ełn iać k w o k a sied zą
ca n a gnieździe?
In n a godna z a sta n o w ie n ia się o b se rw a c ja pochodzi ze zn an y ch n a m fra g m e n tó w życia dzikich kaczek, k u re k w odnych i perkozów . W b ag n isty c h okolicach mo
żna obserw ow ać sta d a dzikich p isk lą t pły w ający ch po Wodzie, p lu sk a ją c y c h się i n u rk u ją c y c h . W p rz y p a d k u alarm u , albo gdy n adchodzi w ieczór, p isk lęta w ra c a ją do sw ych gniazd. W k ażd y m gnieździe z n a j
d u je się około pół tu z in a p isk lą t a gniazd b y w a m n ó stw o, i to położonych tu ż koło siebie. Że kaczka, k tó r a zb u d o w ała gniazdo, m oże je odnaleźć — w y d a je się nam zrozum iałe. Je ste ś m y a n tro p o c e n try k a m i i ro z u m iejąc w łasne p ostępow anie, sądzim y, że m a m a -k a c z - k a „p o z n aje” sw oje gniazdo. A le w ja k i sposób czy
n ią to jed n o d n io w e pisk lęta, k tó re św ia ta nigdy nie w idziały. J e s t ich n ie ra z ty siąc e p o zornie zupełnie je dnakow ych, ale b ezb łęd n ie tr a f ia ją one do w łasnego gniazda i w łasn ej m atk i. Podczas a la rm u po prostu z n ik ają bez żadnego zam ieszania.
C zytujem y ró w n ież czasam i o szczególnym zacho
w an iu się pingw inów , żyjących rta A n ta rk ty d z ie w p a rac h m ałżeńskich. P in g w in y sto su ją system „jedno p i
sklę n a jed en sezon”. N ie m a ją one w iele m ie jsc a n a w y siad y w an ie i lęg ja j. Ich g n iazd a są u p a k o w a n e tu ż koło sie b ie n a ciasnym obszarze, n a k tó ry m b y tu ją d ziesiątki tysięcy p ta sic h p a r. K aż d a z nich m a w ła sne gniazdo, b ę d ą c e raczej zagłębieniem m iędzy k a m ieniam i. J a ja sw o je „W ysiadują” początkow o w p u chu m iędzy nogam i, po tem w gnieździe. G dy p isk lę się w y k lu je , rozpoczyna się jego k arm ien ie . P o k a rm ę r o dzice chodzą do w ody. K ażde z rod zicó w tr a f ia bez w a h a n ia do w łasnego p isk lęc ia W całej obsadzie p a n u je zw yczajow y porząd ek . Z am ieszan ie i sprzecz
k i o ja ja czy p isk lę ta z d a rz a ją się ty lk o w yjątkow o.
Liczne ob se rw ac je w ykazały, że rodzice ro zpoznają sWoje p in g w in ią tk o n a w e t jeśli opuści gniazdo. Rów nież p isk lę ro zp o z n aje rodziców . W ja k iż sposób do
chodzi do w zajem n eg o ro z p o z n a w a n ia się?
Z n am y m ą d ry sąd S alom ona um iejąceg o ro zstrz y g
nąć, k tó ra k o b ie ta je s t m a tk ą żywego dziecka. P ta k i
nie p o trz e b u ją tak ieg o sędziego.
1 2 0