Vulkanisch vuurwerk V W O

Vulkanen en wat ze achterlaten

• Soorten vulkanen– Stratovulkaan

• Caldera– Schildvulkaan

• Spleetvulkaan Mid-oceanische rug• Hot spotvulkaan

• Hoe explosief zijn ze?• Welke gesteenten horen er bij?• Wat is een pyroklastische stroom?• En hoe werkt een geyser? • Waar vind je zwarte rokers? • Hoe ontstaan lahars?

Vulkanen en wat ze achterlaten

Stratovulkanen

• Kenmerkende vorm:– steil– hoog– kegelvormig– gelaagd (= stratum)

• Uitstoot van – gashoudend magma– as– pyroklastica of tefra:

• brokstukken in uitgestoten materiaal (‘vuurgesteente’)

• lapilli, vulkanische bommen, puimsteen, as

• Opgebouwd uit lagen van gestolde lava en tefra

• Siliciumhoudende lava koelt snel af

.

Stratovulkanen: gevreesde vuurbergen

• Boven subductiezones– kenmerkend: de Ring van Vuur

rond de Pacific

• In rijen, evenwijdig aan een diepzeetrog

• Vaak samen met aardbevingen

• Andesietgesteente– hoog siliciumgehalte = zuur

(felsisch)– dik en kleverig magma verstopt de

vulkaanmond

Stratovulkanen: haat-liefdeverhouding

• Vulkanische as– bevat veel mineralen

en is vruchtbaar– is goed

waterdoorlaatbaar

– is goed bewerkbaar

• Mount Toba, Sumatra (-20.000 j):eiland bedekt met 300 m as

• Pompei begraven onder conserverende aslaag• Tambora (1815): zon wereldwijd verduisterd,twee slechte zomers

Stratovulkanen: echte gifkikkers

• Andesietvulkanen zijn zeer explosief en behoorlijk giftig

opwellend magma breekt door de granitische continentale korst neemt meer silicium op magma wordt zuurder verzamelt zich in magmakamer onder de vulkaan* samen met andere gassen en verbindingen:

-oceaanwater(damp)-broeikasgas CO2

-zwavel en chloor

• Vaak wordt de vulkaantop weggeblazen* bijvoorbeeld Santorini, 1628 vC

Stratovulkanen: niet overal en nergens

• Welke tektonische gebeurtenis laat de grafiek (onder) zien?

• Welke samenhang in beide figuren valt je op?

Pyroklastische stroom

• Hete stroom of gloedwolk van as, verzengende gassen, gloeiende slakken en steentjes

•Snelheden tot 150 km/u •Temperaturen tussen 100 en 800°C

•Voorbeeld: •1902 uitbarsting Mont Pelée, Martinique •Gloedwolk doodt bijna de gehele bevolking van de hoofdstad St. Pierre en directe omgeving (30.000 inwoners)

•Voorbeeld:•Bij de Merapi (Java) werd een prop gestolde lava in de kraterpijp omhoog geperst, totdat hij boven de kraterrand uitkwam en uiteenbarstte. Het hete materiaal kwam als gloedwolk razendsnel omlaag

Voor en na de uitbarsting van de Mount Saint Helens • Uitbarsting 18 mei 1980• Een stratovulkaan• Aardbeving en pyroklastische

stroom voorafgaand aan de eruptie

• Uitbarsting zijwaarts gericht: – enorme verwoestingen– 57 doden

• Ontstaan van een grote caldera

Wat gebeurde in mei ’80?

• A. Noordwand bolt op door ondiepe magmaprop

• B. Door een aardbeving trilt de noordflank los en schuift af

• C. Doordat de druk van de magmaprop is, explodeert deze

• D. Na de ontploffing duurt het ontsnappen van gashoudende lava voort

Welke processen verklaren de tektonische verschijnselen in Italië?

• In een complex deel van de aardkorst

• Op de rand van twee botsende platen

• Afrikaanse plaat duikt onder Eurazië: – subductievulkanisme ten

noorden van de Etna in de Tyrrheense Zee

• Stromboli, Vulcano• Geen rechte plaatrand

– veel hoeken en bochten langs microplaten

• Bij de Etna is er juist rek in de aardkorst– daardoor langs scheuren

basaltische magma omhoog– vanuit de aardmantel

De Etna en de Liparische (Eolische) eilanden

Het breukensysteem rond de Etna: een hotspotvulkaan?

• Welke breuktypen herken je op de kaartjes?

• Welke tektonische vormen zie je in het zuiden van Sicilië?

Schildvulkanen

• Brede, ondiepe vulkaankegel– meer breed dan hoog– vaak grote omvang

want: dun vloeibare basaltische lava (mafisch)• Rustige uitstroom van lava vormt een (omgekeerd) schildvormig

oppervlak• Effusief: weinig rook,as en tefra• Welke vulkaantypen?

– hotspotvulkanen en spleetvulkanen

Hotspotvulkaan: een echte brandhaard

• Kan midden op platen voorkomen• Vrijwel nooit langs plaatgrenzen• Reeks vulkanen op rij• Stroperig vloeiende basalt:

– weinig silicium– type schildvulkaan– effusief

• Alleen de jongste hotspotvulkanen zijn actief

Sporen van hotspots

• In welke richting beweegt de Pacifische plaat?

Hotspot vulkanen gestookt door mantelpluim

• Voorbeeld: Hawaii-Emperorketen

• Kilauea– de meeste daarvan onder

de zeespiegel• Voedende magmastroom diep

in de aardkorst: mantelpluim• Niet beïnvloed door

convectiestromingen:– stationaire ligging

• Berekenen van snelheid en trekrichting van de oceanische plaat mogelijk – als van elke vulkaan in de

reeks de ouderdom van de gesteenten bekend is

Yellowstone: slapende supervulkaan?

Geothermisch werk

• Het geiserveld in Yellowstone National Park is verreweg het grootste en meest actieve ter wereld

• In de negen bassins komen evenveel geisers voor (bijna 400) als in de rest van de wereld

– Old Faithful (fotoserie) is van de vele geisers de meest actieve

– de ‘ouwe getrouwe’ blaast om de 60 tot 80 minuten stoom in de lucht

– een uitbarsting kan 32.000 liter kokend water zo'n 56 m hoog spuiten

– spuitduur is 1 tot 6 minuten

• Geisers zijn van drie factoren afhankelijk:– waterverzorging in de vorm van een

waterhoudende grondlaag– een warmtebron in de vorm van een

mantelpluim– minstens één waterreservoir met

bijbehorend aan- en afvoersysteem

Geyser: een hogedrukpan met veiligheidsventiel

• Oppervlaktewater sijpelt langzaam in de grond

• Wordt opgewarmd door heet gesteente dat wordt verhit door onderliggend magma

• Terwijl de geiser zich vult met water, koelt het bovenop liggende water af

• Het koudere water bovenop drukt op het hetere water onderop

• De waterinhoud raakt verhit tot ver boven het kookpunt

• De temperatuur onderin de geiser loopt zo hoog op dat het water begint te koken

• De stoomdruk duwt steeds grotere hoeveelheden water uit de pijp

• De druk loopt terug• Het water koelt af tot onder het kookpunt• Langzaam begint het grondwater weer

binnen te dringen en de cyclus begint opnieuw.

Spleetvulkanen: grootste vulkanen ter wereld

• Extreem lang, lintvormig

• Dun vloeibare basalt: weinig silicium

• Bij een Midoceanische rug vrijwel altijd onder zeespiegel

– Uitzondering IJsland: boven de zeespiegel

• Langs oceanische spreidingszones en andere divergentiezones

• Soms zwarte rokers in de buurt…

Zwarte rokers…

• Een vulkanische schoorsteen – onderzeese hydrothermale bron – water tot ruim 400°C komt uit de

bodem – zeer hoge druk

• Verzadigd met mineralen– o.a. goud, zink, koper en ijzer

• Neerslag vaak in vorm van schoorsteenachtige pijpen

– enige meters tot tientallen meters hoogte

• Langs Midoceanische ruggen• Chemosynthese in uniek

ecosysteem

…en tuf(steen)

• Tufsteen, tuf of tuffiet• Sedimentair gesteente

van vulkanisch materiaal:

– vulkanoklastisch gesteente

• Bestaat voor merendeel uit vulkanische as

• Afgezet rond stratovulkanen

• Zachte steensoort:– gemakkelijk te bewerken– vroeger veel gebruikt als

bouwmateriaal

– Foto: Etruskische graven, uitgehakt in de tufsteenrotsen waarop Orvieto (Umbria) is gebouwd

Caldera’s • Grote komvormige kraters, gevormd

door vulkanische activiteit• Ontstaan:

– afblazen van de vulkaantop• voorbeeld Mount Saint Helens

– door uitstoot van grote hoeveelheden pyroklastisch materiaal

• dak van magmakamer wordt niet meer ondersteund

zakt in en stort in magma kamer

• Als de vulkaantop in de krater stort wordt de kraterpijp geblokkeerd

– vorming van een kratermeer • omvang: van 2 km tot wel 50 km breed• grootste caldera: Yellowstone, 65 km

doorsnede

Lahar

• Modderstroom van vulkanoklastisch materiaal en brokken gesmolten of gestolde lava

• Meestal ontstaan bij een vulkaanuitbarsting

• As en puimsteen op de vulkaanhelling worden vermengd met – regenwater van tijdens

erupties ontstane wolkbreuken

– smeltende sneeuw