Aardwetenschappen

Lesdoelstellingen

• verklaren hoe vulkanen uitbarsten.
• Beschrijf en vergelijk de soorten vulkaanuitbarstingen.
• Maak onderscheid tussen verschillende soorten lava en begrijp het verschil tussen magma en lava.
• Beschrijf een methode voor het voorspellen van vulkaanuitbarstingen.

hoe vulkanen uitbarsten

alle vulkanen hebben dezelfde basiskenmerken. Het magma verzamelt zich in magmakamers die 160 kilometer onder het oppervlak kunnen liggen. Als het gesteente opwarmt, zet het uit, wat nog meer druk creëert. Als gevolg daarvan zoekt het magma een uitweg naar het oppervlak duwend, sijpelt het magma door scheuren in de aardkorst, zogenaamde openingen. Uiteindelijk bereikt het magma het oppervlak. als het eruit komt, noemen we het een uitbarsting. Het woord eruptie wordt ook in andere contexten gebruikt. Een uitbarsting kan een uitbarsting of explosie zijn, een gewelddadige en plotselinge gebeurtenis, zoals wanneer een menigte uitbarst in woede. Maar een eruptie kan ook een verspreiding zijn van zoiets als een uitslag op je huid, geleidelijk en relatief kalm. Deze twee definities zijn vergelijkbaar met de twee soorten uitbarstingen die we zien in vulkanen.

soorten uitbarstingen

elke geologische formatie is uniek. Hun samenstelling en constructie zijn afhankelijk van zoveel factoren, dat het onmogelijk zou zijn voor twee formaties om precies hetzelfde te zijn. Op dezelfde manier zijn elke vulkaan en zijn uitbarstingen uniek. We hebben echter de neiging om twee grote soorten uitbarstingen te zien. We spraken over uitbarsting om zowel een gewelddadige explosie als een soort stille verspreiding te betekenen. Dit zijn de twee soorten vulkaanuitbarstingen die we zien-explosieve en niet-explosieve uitbarstingen. Als we denken aan vulkaanuitbarstingen, denken we vaak aan enorme wolken van vulkanische as die hoog in de atmosfeer worden uitgestoten en dan Dikke rivieren van rode lava die de berghelling afsnauwen. In werkelijkheid komen deze twee verschijnselen zelden voor in dezelfde vulkaan. Vulkaanuitbarstingen zijn meestal het een of het ander.

explosieve uitbarstingen

stel je de verwoesting en kracht voor die werd veroorzaakt door de atoombom die op Nagasaki werd gegooid aan het einde van de Tweede Wereldoorlog, waarbij meer dan 40.000 mensen stierven. Stel je nu een explosie voor die 10.000 keer zo krachtig is. Explosieve vulkaanuitbarstingen kunnen zo krachtig zijn (figuur 8.9). Als heet magma onder het oppervlak in wisselwerking staat met water, stapelen gassen zich op en de magmadruk neemt toe. Deze druk groeit en groeit totdat deze opgeloste gassen ervoor zorgen dat het barst in een enorme explosie.

deze grote explosie neemt het magma en vulkanische gassen mee, die vele kilometers in de lucht kunnen schieten en een paddenstoelwolk vormen, vergelijkbaar met die gevormd door een kernexplosie (figuur 8.10). Het puin gaat met zeer hoge snelheden de lucht in en koelt af in de atmosfeer om vaste deeltjes te vormen die pyroclasten worden genoemd. Sommige van deze deeltjes kunnen jarenlang in de atmosfeer blijven, wat weerpatronen kan verstoren en de temperatuur van de aarde kan beïnvloeden. De rest van het puin valt terug naar de aarde waar het kilometers en kilometers rond regent.

soms treden secundaire explosies op die zelfs groter zijn dan de eerste. Vulkanische gassen zoals waterdamp, kooldioxide, zwaveldioxide, waterstofsulfide en waterstofchloride kunnen giftige en onzichtbare wolken vormen die rond de atmosfeer zwerven. Deze gassen dragen bij aan milieuproblemen zoals zure regen en ozonvernietiging, en kunnen de atmosfeer van de aarde daadwerkelijk afkoelen.In de Cascade Range werd de explosieve uitbarsting van Mount St. Helens voorafgegaan door de uitbarsting van Lassen Peak, een van de drie Cascade vulkanen in Noord-Californië. Op 22 mei 1915, een explosieve uitbarsting stuurde een kolom van AS en gas 30.000 voet in de lucht en triggerde een hoge snelheid pyroclastische stroom, die gesmolten sneeuw en creëerde een lahar. Lassen heeft nog steeds geothermische activiteit en kan weer explosief uitbarsten. Mt. Shasta barst elke 600 tot 800 jaar uit. Een uitbarsting zou waarschijnlijk een grote pyroclastische stroming veroorzaken, en misschien een lahar. Echter, de vulkaan kan exploderen als Mt. Mazama, die zichzelf opblies in een uitbarsting ongeveer 42 keer krachtiger dan Mount St.Helens in 1980, om Crater Lake te creëren.

niet-explosieve uitbarstingen

een tweede type vulkaanuitbarsting is een niet-explosieve of uitbundige uitbarsting (figuur 8.11). Omdat de samenstelling van magma verschillend is in verschillende vulkanen, zijn de eigenschappen van de lava verschillend. Bij uitbundige uitbarstingen zijn lavastromen relatief kalm en exploderen ze niet uit de vulkaan. Als gevolg hiervan hebben mensen over het algemeen veel waarschuwing voordat lava hen bereikt, dus niet-explosieve uitbarstingen zijn veel minder dodelijk. Dat weerhoudt ze er echter niet van om destructief te zijn. Zelfs als we weten dat er een lavastroom nadert, zijn er weinig manieren om het te stoppen, gezien de enorme hoeveelheid en temperatuur van lava.

Magma en Lava

vulkanen zouden lang niet zo interessant zijn zonder de grote explosies die ze veroorzaken en de gloeiende rode rivieren van lava. Alle stollingsgesteente komt van magma of lava. De volgende keer dat je gaat wandelen in de buurt van een vulkanische zone, zou je kunnen proberen om de soorten lava te identificeren die de vulkaan uitbarstte, gebaseerd op de soorten stollingsgesteenten die je vindt.

Magma

diep onder de aarde vormt magma de eerste fase in het creëren van een vulkaan. Dit komt omdat gesteente Onder het oppervlak wordt blootgesteld aan grote hoeveelheden druk van de zwaartekracht. Het verval van radioactieve materialen genereert extra warmte. De aanzienlijke warmte en druk smelten het gesteente Onder het oppervlak om een toffeeachtige substantie te vormen. Je hebt misschien een kaars gezien die te lang in de hete zon is achtergelaten. Het wordt zachter en meer als een vloeistof. Als de moleculen warmte absorberen, beginnen ze langs elkaar te glijden en worden meer vloeibaar. Een soortgelijk proces vindt plaats met magma. Echter, verschillende stoffen smelten bij verschillende temperaturen. Om die reden is de temperatuur waarbij stenen smelten afhankelijk van de specifieke soorten stenen. De aardkorst en mantel zijn gemaakt van vele stoffen, dus de temperatuur die nodig is om magma te maken varieert. De meeste magma ‘ s worden gevormd tussen 600°C en 1300°C (figuur 8.13).

gesmolten gesteente of magma kan worden gevonden in magmakamers onder de aarde. Aangezien de magmakamers zo ver onder het aardoppervlak liggen, is het moeilijk voor wetenschappers om ze te bestuderen. Wetenschappers weten dat magmakamers worden gemaakt waar de hitte en druk het grootst zijn. Wanneer tektonische platen botsen en tegen elkaar schuren, wordt daar magma gevormd. Zo ontstond de Pacific Ring of Fire. We weten ook dat er vulkanen ver van plaatgrenzen zijn, dus we weten dat er ook magmakamers in deze gebieden zijn. Magma kamers kunnen worden gevonden waar er mantelpluimen of hot spots.

hoe of waarom deze hot spots worden gemaakt is niet precies bekend. Echter, omdat verschillende stoffen smelten bij verschillende temperaturen, hangt de creatie van magma af van welke stoffen het maken—de samenstelling. Net zoals de smaak van een cake afhangt van de ingrediënten die je erin stopt, hangt het gedrag van magma en lava af van de samenstelling. Bepaalde gesmolten rotsen werken op bepaalde manieren. Dus als het magma lava wordt, werkt niet alle lava hetzelfde.

Lava

zodra magma het oppervlak bereikt, wordt het lava. Denk aan verschillende vloeistoffen die je zou kunnen zien in uw huis-honing en een fles cola, bijvoorbeeld. U bent het er misschien mee eens dat de twee vloeistoffen in veel opzichten verschillend zijn. Ze smaken anders, hebben verschillende kleuren, hebben verschillende gassen in hen, en ze stromen anders. In feite is honing een vloeistof die bestand is tegen stromen, terwijl cola gemakkelijk stroomt. Honing heeft een hogere viscositeit dan de cola; het is bestand tegen stromen (figuur 8.14). Cola heeft een lage viscositeit omdat het gemakkelijk stroomt. Een van de belangrijkste verschillen in verschillende soorten lava is hun viscositeit.

een zeer viskeuze lava is een lava die niet gemakkelijk stroomt. Het heeft de neiging om op zijn plaats te blijven. Lava ‘ s met een hoog gehalte aan silica hebben de neiging om visceus te zijn. Omdat het zo goed bestand is tegen bewegen, verstopt het de ventilatieopeningen in een vulkaan. De druk wordt groter en groter totdat de vulkaan uiteindelijk explodeert. Dit type lava wordt gevonden in explosieve uitbarstingen. Het heeft ook de neiging om veel gas te vangen. Wanneer het gas vrijkomt, maakt het de uitbarsting explosiever. Het grootste deel van deze lava wordt in de lucht geschoten, waar het verhardt en vast gesteente wordt. Dit gesmolten gesteente dat in de lucht stolt staat bekend als pyroclastisch materiaal. In een stollingsgesteente zoals puimsteen, tonen kleine gaatjes in de vaste rots waar gasbellen waren toen de rots nog vloeibare lava was.

lava met lage viscositeit glijdt of stroomt van berghellingen af. Er is meer dan één type lava met een lage viscositeit. De verschillen tussen hen komen door de verschillende samenstelling van de lava ‘ s en verschillende plekken waar ze naar het oppervlak komen. Het type stollingsformaties hangt af van welk type lava het is. De drie belangrijkste categorieën zijn A ‘ A, pahoehoe en pillow lava.

A ‘a Lava

A’ a lava is de viskeuze lava van de niet-explosieve lava (figuur 8.15). Deze lava vormt een dikke en broze korst die wordt gescheurd in ruwe en gekartelde stukken. Het gestolde oppervlak is gekarteld en scherp. Het kan zich verspreiden over grote gebieden als de lava eronder blijft stromen.

Pāhoehoe Lava

Pāhoehoe lava is minder stroperig dan een ‘ a lava, en stroomt gemakkelijker. Het oppervlak ziet er rimpeliger en gladder uit dan de gekartelde a ‘ a lava. Pāhoehoe lava stroomt in een reeks van lobben of afgeronde gebieden die vreemde gedraaide vormen en natuurlijke rots sculpturen vormen (figuur 8.16). Pāhoehoe lava kan ook lavabuizen onder de grond vormen (figuur 8.17).

Kussen Lava

Kussen lava is lava die uit vulkanische openingen onder water komt (figuur 8.18). Als het onder water uitkomt, koelt het heel snel af en vormt het ruwweg bolvormige rotsen die lijken op kussens, waaruit meer lava lekt en meer kussens creëert. Kussenlava komt vooral voor langs onderwater verspreidingscentra.

het voorspellen van vulkaanuitbarstingen

kan verwoestend zijn, vooral voor mensen die dichter bij vulkanen staan. Zoals meteorologen orkanen en tornado ‘ s proberen te voorspellen of te voorspellen, zo ook vulkanologen proberen vulkaanuitbarstingen te voorspellen. Hoewel het voorspellen van vulkaanuitbarstingen verre van perfect is, kunnen veel bewijzen erop wijzen dat een vulkaan op het punt staat uit te barsten. Sommige van die factoren zijn moeilijk te meten, wat bijdraagt aan de moeilijkheid om uitbarstingen te voorspellen.

geschiedenis van vulkanische activiteiten

een belangrijke factor bij het voorspellen van uitbarstingen is de geschiedenis van een vulkaan. Dat wil zeggen, we overwegen hoe lang geleden het is uitgebarsten en de tijdspanne tussen de vorige uitbarstingen. Vulkanen zijn onderverdeeld in drie onderverdelingen: actief, slapend en uitgestorven. Een actieve vulkaan is er een die momenteel uitbarst of tekenen vertoont van uitbarstingen in de nabije toekomst. Een slapende vulkaan vertoont geen tekenen van activiteit meer, maar is in de recente geschiedenis uitgebarsten (figuur 8.19). Ten slotte is een uitgedoofde vulkaan er een die in de recente geschiedenis niet is uitgebarsten en waarschijnlijk in de toekomst niet meer zal uitbarsten. Zowel actieve als slapende vulkanen worden zwaar gecontroleerd omdat zelfs slapende vulkanen plotseling tekenen van activiteit kunnen vertonen.

aardbevingen

als magma onder een vulkaan omhoog duwt, schudt het de grond en veroorzaakt het aardbevingen. Hoewel aardbevingen waarschijnlijk elke dag voorkomen in de buurt van een vulkaan, neemt de hoeveelheid en grootte van de aardbevingen toe voor een uitbarsting. In feite kan een vulkaan die op het punt staat uit te barsten een continue reeks aardbevingen veroorzaken, omdat magma onder de grond stress veroorzaakt op de naburige rotsen. Om deze aardbevingen te meten, gebruiken wetenschappers seismografen die de lengte en sterkte van elke aardbeving registreren.

helling vervorming

al dat magma en gas dat omhoog duwt kan de grond of de helling van de vulkaan doen opzwellen. Soms, grond zwelling onthult enorme veranderingen in de vorm van een vulkaan. De meeste gevallen van grondvervorming zijn echter subtiel en kunnen alleen worden gedetecteerd door tiltmeters, instrumenten die de hellingshoek van een vulkaan meten. Bovendien, grond zwelling kan leiden tot verhoogde rots vallen en aardverschuivingen.

gasemissies

vaak kunnen gassen ontsnappen uit een vulkaan voordat magma het oppervlak bereikt bij een uitbarsting. Wetenschappers kunnen de gasopbrengst of de gasuitstoot meten in ventilatieopeningen op of rond de vulkaan. Gassen zoals zwaveldioxide (SO2), kooldioxide (CO2), zoutzuur (HCl) en zelfs waterdamp kunnen ter plaatse of, in sommige gevallen, op afstand met satellieten worden gemeten. De hoeveelheden gassen en hun verhoudingen worden berekend om uitbarstingen te helpen voorspellen.

bewaking op afstand

zoals reeds vermeld, kunnen bepaalde gassen worden bewaakt met behulp van satelliettechnologie (figuur 8.20). Satellieten kunnen ook andere factoren meten, zoals temperatuurmetingen van bijzonder warme plekken op een vulkaan of gebieden waar het vulkaanoppervlak verandert. Naarmate onze technologie blijft verbeteren, zijn wetenschappers beter in staat om veranderingen nauwkeurig en veilig te detecteren.

hoewel de monitoringmethoden steeds beter worden, is het nog steeds moeilijk om een vulkaanuitbarsting met zekerheid te voorspellen. Geen enkele wetenschapper of overheidsinstantie wil als alarmerend worden beschouwd door aan te kondigen dat er een uitbarsting gaat plaatsvinden en dan echt niet. De kosten en verstoring van de samenleving van een grootschalige evacuatie zou veel mensen ontevreden en de wetenschappers in verlegenheid brengen. Echter, de mogelijkheid om levens en eigendommen te redden maakt het nastreven van uitbarstingen voorspelling zeer zeker een waardige oorzaak.

Les samenvatting

• vulkanen ontstaan wanneer magma naar het aardoppervlak stijgt omdat het minder dicht is dan het omringende gesteente.Vulkaanuitbarstingen kunnen niet explosief of explosief zijn, afhankelijk van de viscositeit van het magma.Explosieve uitbarstingen van het type gebeuren langs de randen van continenten en produceren enorme hoeveelheden materiaal die in de lucht worden uitgestoten.Niet-explosieve uitbarstingen produceren meestal verschillende soorten lava, zoals A ‘A, pāhoehoe en pillow lava’ s.
• enkele tekenen dat een vulkaan snel kan uitbarsten zijn aardbevingen, uitpuilende oppervlakken, uitgestoten gassen en andere veranderingen die door wetenschappers kunnen worden gevolgd.

Revue Questions

1. Wat zijn de twee basistypen van vulkanische uitbarstingen?Enkele honderden jaren geleden barstte er een vulkaan uit bij de stad Pompeii. Archeologen hebben de overblijfselen gevonden van mensen die elkaar omhelzen, verstikt door AS en rots die alles bedekten. Wat voor soort uitbarsting moet dit geweest zijn?
2. Wat is pyroclastisch materiaal?
3. noem drie vloeistoffen met een lage viscositeit en drie met een hoge viscositeit.
4. Wat is het verschil tussen een magmakamer en een mantelpluim?
5. het kookpunt van water is 100°C. waarom zou water een uitbarsting explosiever kunnen maken?
6. Wat zijn drie namen voor niet-explosieve lava?
7. welke factoren worden in aanmerking genomen bij het voorspellen van vulkaanuitbarstingen?
8. Waarom is het voorspellen van vulkanen zo belangrijk?
9. gezien het feit dat astronomen ver verwijderd zijn van de onderwerpen die ze bestuderen, Welk bewijs zouden ze kunnen zoeken om de samenstelling te bepalen van een planeet waarop een vulkaan wordt gevonden?

woordenschat

actieve vulkaan een vulkaan die momenteel uitbarst of op het punt staat uit te barsten. slapende vulkaan een vulkaan die op dit moment niet uitbarst, maar die wel is uitgebarsten in het geregistreerde verleden. een relatief zachte, niet-explosieve vulkaanuitbarsting. eruptie het vrijkomen van magma op het aardoppervlak. Meestal gaat een uitbarsting gepaard met het vrijkomen van gassen. explosieve uitbarsting een vulkaanuitbarsting die grote hoeveelheden gas afgeeft, zodat magma met geweld in de lucht wordt gegooid. uitgedoofde vulkaan een vulkaan die in de geschiedenis niet is uitgebarsten en waarschijnlijk niet meer zal uitbarsten. magma kamer een gebied binnen de aarde omgeven door massief gesteente en bevat magma. pyroclast een rots die bestaat uit fragmenten van vulkanisch gesteente die door vulkaanuitbarstingen in de lucht zijn gegooid. viscositeit de ” dikte “of” kleverigheid ” van een vloeistof. Hoe kleveriger een vloeistof is, hoe moeilijker het zal zijn voor de vloeistof om te stromen.

Points to Consider

• welk soort bewijs zou volgens u wetenschappers vertellen of een oude vulkaanuitbarsting explosief of niet-explosief was?
• zijn alle vulkanen in de vorm van hoge bergen met een krater op de top?
• Wat is volgens u de oorsprong van de namen A ‘ A en Pāhoehoe?
• aardbevingen geven niet altijd aan dat een vulkaan zal uitbarsten. Welke factoren van een aardbeving kunnen wijzen op een relatie met een vulkaanuitbarsting?