|
3.1 Berichte über Vulkanausbrüche>
Durch Vulkane kommen weit weniger Menschen zu Schaden als durch Erdbeben. Für viele Völker waren und sind die Vulkane Ausdruck unterweltlicher Gottheiten. Vulkane können innert weniger Minuten ganze Landstricke verwüsten, sie sorgen aber dank ihrer nährstoffreichen Asche auch für fruchtbare Böden.
3.2 Ursachen des Vulkanismus
Im Magma des Mantels herrscht ein Druck von über 15\'000 bar. Falls nun in der darüber liegenden Kruste Spalten oder Risse vorhanden sind, dringt unter Druck stehendes, glutheisses Magma in die Erdkruste auf und sammelt sich an geeigneten Orten zu sog. Magmakammern.
Gerät nun eine relativ oberflächennahe Magmakammer unter zusätzlichen Druck, z.b. durch Stauchung der Erdkruste oder durch von unten nachdrängendes Magma, so kann das Magma an die Oberfläche gepresst werden, wo es, jetzt unter dem Namen Lava, ausfliesst.
Ganz entscheidend für die Art eines Ausbruches ist die Viskosität (Dünn- oder Dickflüssigkeit des Magmas). Dünnflüssige Lava fliest relativ ruhig aus dem Krater, man spricht hier von effusiver Tätigkeit. Werden Lava und anderes Material ruckartig und unter hohem Druck innert kurzer Zeit ausgeworfen, spricht man von explosiver Tätigkeit.
3.3 Vulkanisches Auswurfmaterial
In flüssiger Form austretende Vulkanprodukte fasst man mit dem Begriff Lava zusammen. Gasförmig austretende Vulkanprodukte bezeichnet man als vulkanische Gase. Material, das durch einen Vulkanausbruch durch die Luft geschleudert wird, bevor es zur Ablagerung kommt, wird vulkanisches Lockermaterial oder Pyroklastika.
3.3.1 Lava
Als Lava bezeichnet man Magmamassen, die in (zäh-)flüssiger Form zur Erdoberfläche gefördert wurden, und zwar unabhängig vom Aggregatszustand.
Beim Ausfliessen und anschliessendem Erstarren von Lava können ganz unterschiedliche Gesteine entstehen. Die Art der gebildeten Gesteine (Basalt, Rhyolith und Obsidian) hängt einerseits von der Zusammensetzung des Magma (Chemismus, Viskosität und Gasgehalt) ab, andererseits von den Erstarrungsbedingungen an der Eroberfläche (Fliess- und Abkühlungsgeschwindigkeit).
Eine sofort sichtbare Eigenschaft der Vulkanite ist ihr Porenreichtum. Einige Laven sind dicht und kompakt, andere äusserst reich an gasgefüllten Poren. Das Gestein erstarrt so schnell, dass die darin gefangenen Gasblasen nicht entweichen können. Extrem poröse Lava bezeichnet man als Schlacke oder Bimsstein.
Ein anderes Erkennungsmerkmal der Laven ist ihre Körnigkeit. Dies hängt einerseits mit der Abkühlungsgeschwindigkeit und andererseits auch vom Chemismus der Lava. Man unterscheidet grob zwischen saurer und basischer Lava.
Fladen oder Stricklava
Bei dünnflüssigen Laven bilden sich an der Oberfläche des Lavastroms zunächst nur eine dünne, relativ glatte und elastische Erstarrungshaut, und im Untergrund fliesst die Lava weiter. Dies bewirkt ein "Zerknittern" der dünnen Erstarrungshaut, so dass die typische faltige Struktur der Fladenlava entsteht.
Wird die Erstarrungshaut noch stärker zusammengeschoben, verfaltet und verdreht, so bildet sich die Stricklava, die meistens in Fliessrichtung bogenförmig angeordnet ist.
Brocken- oder Blocklava
Dickflüssige Laven bilden an ihrer Oberfläche dickere, sprödere Erstarrungskruste, die sich nicht mehr ohne weiteres verbiegen lässt. Die Kruste wird deshalb nicht verfaltet, sondern verbrochen. Wenn von unten Lava nachfliesst kann die porenreiche, scharfkantige, schlackige Struktur der Brockenlava entstehen.
Bei extrem zähflüssiger Lava kann es zur Bildung von Blocklava kommen. Die Erstarrungskruste ist noch dicker, und die Lava ist zu viskos, um durch deren Risse nach oben zu dringen. Die Bruchstücke werden mitgetragen und am Ende des Lavastroms abgelagert.
3.3.2 Vulkanische Sedimente
Mit diesem Begriff bezeichnet man alle Ablagerungen in lockerem oder verfestigtem Zustand, die vor ihrer Ablagerung durch einen explosiven Vulkanausbruch durch die Luft geschleudert worden waren. Im Moment, in dem das Material den Vulkan verlässt, heisst es Auswurfmaterial.
Bei hochexplosiven Eruptionen werden Lava und weggesprengte Teile des Vulkanschlots als sehr kleine Tröpfchen bzw. Körnchen ausgestossen. Das Resultat einer solchen Eruption sind die vulkanischen Aschen (sehr feines Material) oder Sande (feines Material). Entstehen bei der Zersprengung von bereits früher erstarrter Lava Bruchstücke, so nennt man diese Lapilli. Grössere Bruchstücke werden als Blöcke bezeichnet.
Heisse Lavafetzen, die aus dem Schlot geschleudert werden, erstarren oft bereits in der Luft zu sog. vulkanischen Bomben.
3.4 Vulkanformen
Ein Vulkan ist eine Erhebung auf dem Land oder auf dem Meeresgrund, die vulkanische Produkte ausstösst. Vulkane sind kegelförmig und haben einen Krater. Den Zufuhrkanal vom Magmaherd in der Tiefe durch die Erdkruste und den Kegel zum Krater nennt man Schlot.
3.4.1 Maar oder Gasvulkan (Eifel-Typ)
Der Ausbruch eines Maars oder Gasvulkans wird meist durch in Wasserdampf umgewandeltes Sickerwasser erzeugt. Der Dampf dehnt sich explosionsartig aus, und der entstehende Druck sprengt einen Krater weg, die Vulkantätigkeit ist rein explosiv. Das zurückbleibende Kraterloch kann sich nach dem Erlöschen der Vulkanaktivität mit Wasser füllen, wobei sich einer der kreisrunden Maarseen bildet.
3.4.2 Schichtvulkan oder Stratovulkan (Vesuv-Typ)
Der Stratovulkan ist der weitaus häufigste Vulkantyp. Stratovulkane entstehen an Subduktionszonen, das geförderte Material ist teilweise in die Tiefe versenktes, aufgeschmolzenes Krustenmaterial, teilweise Magma aus dem Erdmantel. Durch die teils explosiven und teils effusiven Explosionen kommt es zur abwechselnden Materialbeschaffenheit. Kompakte Lavaschichten wechseln ab mit Schichten von Lockermaterial. Stratovulkane bilden neben ihren Zentralkratern oft Parasitärkrater.
3.4.3 Schildvulkan ( Hawaii-Typ oder Island-Typ)
Schildvulkane entstehen durch effusive Eruptionen von basischer und damit dünnflüssiger Lava, die aus dem Erdmantel stammt. Man findet sie deshalb in Zonen, wo Krustenplatten auseinander driften.
Eine zweite Ursache für Schildvulkane sind sogenannte Hot Spots. Die dünnflüssige Lava kann vor dem Erstarren weit fliessen, die resultierende Vulkanform ist eine flache Kuppe oder ein Schild, also ein Gebirge mit breiter Basis und relativ geringer Höhe.
3.4.4 Spaltenerguss (Plateaubasalt-Typ)
Wenn die Öffnung, aus der an einem konstruktiven Plattenrand oder über einem Hot spot basische Lava fliesst, nicht kreisförmig, sondern eine lange Spalte ist, entsteht kein Vulkankegel, sondern ein flaches, fladenförmiges Gebilde, ein Plateaubasalt, Spaltenerguss oder Trapp.
Weitere ausgedehnte Spaltenergüsse haben sich auf dem Grund der Meere ereignet.
3.4.5 Caldera
Ein Caldera hat die Form eines weiten Kessels. Er ist nicht ein Vulkantyp im engeren Sinn. Vielmehr handelt es sich um eine spezielle Form, die durch eine besonders heftige, explosive Eruption entsteht. Calderen sind die Überreste der gewaltigen Vulkaneruptionen, die unser Planet erlebt hat.
Nach einem besonders heftigen Vulkanausbruch können durch die Druckentlastung im Untergrund ganze Vulkangebiete einstürzen. Zurück bleibt eine schlüsselförmige Caldera.
3.5 Besondere Vulkanerscheinungen
3.5.1 Glutwolken
Glutwolken entstehen bei explosiven Vulkanausbrüchen. Sie bestehen aus einem glühendheissen Gemisch aus Gasen und Lockermaterial und werden mit hohen Geschwindigkeiten ausgestossen. Sie setzen alles in Brand, was ihnen in den Weg kommt.
3.5.2 Lahare
Einen vulkanisch bedingten Schlammstrom nennt man nach einem javanischen Wort Lahar. Lahare entstehen aus lockeren Auswurfsmassen wie Asche, Tuff oder Bimsstein, wenn dieses Material an einem Hang liegt und mit viel Wasser durchtränkt wird. Dies kann bei Starkregen, beim Auslaufen von Vulkanseen geschmolzen werden. Es kann eine Schlammlawine in Bewegung gesetzt werden.
3.5.3 Heisse Quellen
Austrittsquellen von heissem Wasser findet man sowohl in aktiven wie auch in erloschenen Vulkangebieten. Bei letzterem führen sie die Restwärme der in der Tiefe bereits erstarrten Schmelzmassen an die Oberfläche.
Entweder entstammt das heisse Wasser aus grosser Tiefe oder aber heisse Gase dringen ins Grundwasser ein und erwärmen dies.
Heisse Quellen können als Fernheizung oder zur Warmwasserversorgung genutzt werden, wie dies in Island weit verbreitet ist.
3.5.4 Geysire
Das Wort Geysir bedeutet Dampfspringbrunnen oder heisse Springquelle. Diese heissen, unter Druck stehenden Springquellen stossen periodisch Dampf- und Wassermassen aus. Die Unterbrechungszeiten schwanken von Geysir zu Geysir zwischen Minuten und Tagen. Dies kann sich auch im Laufe der Zeit verändern.
Geologische Untersuchungen ergaben, dass unter den Geysiren Hohlräume bestehen, in die Grundwasser eindringt. Dieses Grundwasser wird durch vulkanische Gase oder Erdwärme zum Sieden gebracht und sobald der Dampfdruck genügend hoch ist, wird die Wassermasse an die Oberfläche geschleudert. Die Druckentlastung führt zur Verdampfung des überhitzen Wassers, daher haben die meisten Geysire einen flüssigen und einen dampfförmigen Anteil.
3.5.5 Schlammsprudel und Schlammvulkane
In Gebieten mit abklingender Vulkantätigkeit findet man oft sogenannte Schlammsprudel. Das sind eigentlich nichts anderes als Gasaustritte in Becken, die mit Schlamm gefüllt sind. Die Gase steigen in der zähen Masse empor und bilden blubbernde Gasblasen.
3.6 Submariner Vulkanismus
Untermeerische Vulkankegel mit abgeflachtem Gipfel nennt man Guyots.
3.6.1 Kissen-Lava
Im plötzlichen Kontakt mit dem Meerwasser bildet die ausströmende Lava spezielle Strukturen, die man Pillow- oder Kissenlava nennt. Die ins Wasser austretende Lava erstarrt oberflächlich sofort, im Innern kann sie jedoch flüssig bleiben. Stösst weiter Lava durch eine Schwachstelle, bläht sich das Lava kissenförmig auf.
3.6.2 Schwarze Raucher
Im Prinzip funktionieren schwarze Raucher ähnlich wie Geysire, nur mit dem Unterschied, dass sie unter Wasser liegen. Sehr heisses Wasser schiesst aus kleinen Öffnungen im Ozeanboden und bildet säulenartige Sprudel. Die Sprudel haben mit chemischen Verbindungen eine dunkle Farbe erhalten - darum der Name.
Schwarze Raucher belegen, dass in nicht allzu grosser Tiefe unter ihnen heisses Magma vorhanden sein muss, denn dieses ist für die Aufheizung des Wassers verantwortlich.
3.7 Hot Spots
Hot Spots sind heisse Flecken unter den tektonischen Platten, die dadurch zustande kommen, dass vom inneren Erdmantel oder sogar vom Erdkern sehr heisses Magma bis unter die Erdkruste aufsteigt.
Sie entstehen, wenn über sehr lange Zeit derselbe Fleck unter der Lithosphäre heisser als seine Umgebung ist. Die Lithosphäre darüber bewegt sich jedoch weiter, der Hot spot jedoch bleibt an der selben Stelle.
3.8 Erosionsformen erloschener Vulkane
Sobald ein Vulkan nicht mehr aktiv ist, wird er durch Verwitterung und Erosion abgetragen und immer mehr zerstört. Zurück bleiben Vulkanruinen, welche dir Form von Kegelstümpfen haben.
Der mit Lava gefüllte Schlot des Vulkans bleibt dabei am längsten erhalten, während die weicheren, mit Asche und Lockermaterial vermischten Schichten des Vulkankegels schon längst abgetragen sind. Sie hinterlassen aber nicht nur ihre Ruinen, sondern auch fruchtbare Vulkanerde.
3.9 Unterirdischer Vulkanismus (Plutonismus)
Plutonite sind also in den Tiefen der Erdkruste langsam abgekühlte Magmakörper. Lange nach ihrer Abkühlung können diese Gesteine durch Erosion freigelegt werden.
3.9.1 Der Lakkolith
Ein Lakkolith ist eine kleinere, linsen- oder pilzförmige Masse von erkaltetem Magma. Die grösste Ausdehnung hat der Lakkolith in horizontaler Richtung. Beim Eindringen des Magmas werden Gesteinsschichten aufgewölbt, aber nicht durchdrungen. Der Zufuhrgang kann seitlich oder auf der Unterseite liegen.
3.9.2 Der Batholith
Batholithen sind meist grösser als Lakkolithen, häufiger vorkommend und verzweigter. Oft entsteht ein Batholith während einer Gebirgsbildung als eine in der Tiefe des Gebirges stattfindende Intrusion.
3.9.3 Staukuppe und vulkanische Vertikalbewegung
Die Begriffe Quell- oder Staukuppe sind identisch und werden für kreisförmige Gebilde, die domartig aufgewölbt sind, verwendet. Diese Erhebungen entstehen in Vulkangebieten, wenn im Innern sehr zähflüssiger Magmamassen hohe Drücke entstehen, die eine Aufwölbung der oberflächlich schon erstarrten Lavadecke hervorrufen.
Reisst eine Wölbung auf, entlädt sich der zuvor angestaute Druck in einer explosiven Eruption, wobei oft Glutwolken freigesetzt werden. Nach dem Aufplatzen der Staukuppe ergiesst sich deren Inhalt als Lavastrom nach draussen.
3.10 Geographische Bedeutung der Vulkane
Positive Seiten / Chancen Negative Seiten / Risiken
Touristenattraktion
Vulkanreiseprogramme lassen sich zusammenstellen. Vulkane sind wichtig für das Tourismusgeschäft. Gefahrenzonen
Ständige Bedrohung, denn Vulkane können nach sehr langer Ruhephase wieder aktiv werden.
Neue Vulkane werden geboren.
Thermische Nutzung
Heisse Quellen werden als Warmwasserversorgung und Heizungen genutzt. (Island) Staat
Der Staat stellt zuwenig alternatives Land zur Verfügung, sodass die Menschen gezwungen sind, in gefährlichen Gebieten zu leben. Von den Vorteilen profitieren nur Gebiete, die nicht direkt vom Vulkan bedroht sind.
Strom
Durch die heissen Quelle können Turbinen angetrieben werden. Landwirtschaftliche Verwüstung
Menschen werden ihrer landwirtschaftlichen Existenzgrundlage beraubt.
Vulkanerde ist landwirtschaftlich attraktiv
Vulkanerde führt zu ausserordentlicher Fruchtbarkeit der Böden. Vulkanisches Material haben einen hohen Mineralreichtum. Siedlungen werden begraben
Forschung
Vulkane und deren Eigenschaften liefern uns ständig neue Kenntnisse über den Bau der Erde. Klima
Schwebende Aschewolken schwächen die Sonneneinstrahlung und bewirkt kurzfristig eine verhinderte Erwärmung der Erde über weite Teile (Missernten).
Längerfristig fördern die Vulkane jedoch den Treibhauseffekt, der zu einer Temperaturerhöhung führt.
Luftverschmutzung
Positive Seiten / Chancen Negative Seiten / Risiken
Rohstoffe
Basalt, Erze, Bimsstein und Schwefel Hohe Kosten
Ständige Bewachung von Vulkanen kostet viel Geld und fordert geschultes Personal. Die Überwachung scheitert darum oft in Entwicklungsländern, wo die meisten Vulkane sind.
Landgewinn
Da Vulkane plötzlich aus der Erde steigen können und neu entstehen, bedeutet das mehr Land. Giftige, tödliche Gase
|
