Forelesning 2 Vulkanologi Pahoehoelava fra Hawaii, USGS Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

I denne forelesningen skal vi se på de forskjellige vulkantyper og studere endel forskjellige vulkanske produkter. Vi skal også lære om sammenhengen mellom produkttype og sammensetning Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

Vi begynner med BASALTISK VULKANISME Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

Vulkanisme på land: Subaerisk Vulkanisme under vann: Subakvatisk Vulkanisme under is: Subglasial Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

Subaerisk basaltisk vulkanisme er karakterisert ved store mengder lava og mindre mengder med pyroklastiske produkter Basaltlava har generelt høy temperatur og lav viskositet slik at det vanligvis dannes tynne lavastrømmer med stor utstrekning Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

Lavafontener karakteriserer ofte basaltiske utbrudd og disse kan i enkelte tilfeller bli så høye som 600 meter

Slike utbrudd danner med tiden store vulkaner med slake flanker, såkalte skjoldvulkaner. Skjoldvulkaner kan studeres i Island og på Hawaii. Bildet viser Mauna Loa, Hawaii Mauna Loa, Hawaii, USGS Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

Subaerisk basaltlave danner forskjellige overflateformer avhengig av innhold av volatiler. Pahoehoe: lite volatiler aa: mere volatiler blokklava: volatilrik Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

Volatilfattig basalt danner tynne pahoehoe strømmer med glatt eller repet overflate. Slike strømmer er ufarlige og kan studeres på nært hold Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

Volatilfattig pahoehoe får ofte en repaktig overflate som dannes når skorpen størkner og deformeres når lavaen fortsetter å strømme Kilauea, Hawaii: Dana Johnston Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

Fossil pahoehoelava fra Krafla, Island Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

Pahoehoestrømmer kan renne over svært store avstander selv om skjoldvulkanene har slake flanker Hawaii, USGS Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

Basaltlava kan flyte svært langt når skorpen størkner slik at 1. Krateråpningen 3. Lavaen når havet Basaltlava kan flyte svært langt når skorpen størkner slik at lavaen fortsetter å flyte inne i en lavatunnell. Slike tunneller virker som termosflasker og holder lavaen varm og lite viskøs 2. Laven strømmer i lavatunnell Hawaii, USGS Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

Aktiv lavatunnell fra Hawaii, lavaen renner med stor fart mot havet inne i tunnelen Fossil lavatunnell fra Hawaii. Kan danne svære infløkte hulesystemer! Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

Ved noe høyere volatilinnhold dannes tykkere lavastrømmer med koksaktig overflate og bunn, kalles aa-strømmer. Her renner en aa-strøm rolig frem over en pahoehoestrøm Hawaii, USGS Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

Fossil aa/blokk strøm fra Helgafell, Island Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

Forskjellen mellom aa lava og blokklava er at blokklava har grovere fragmentering av overflaten enn aa lava Blokk og aa lava har både koksaktig bunn og topp fordi strømmen beveger seg ved at lavafragmentene på toppen av strømmen raser ned foran fronten og dermed overkjøres av strømmen Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

Subaerisk basaltisk fonteneaktivitet danner pyroklastiske produkter av forskjellige slag Hawaii, USGS Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

Tephra kjegle (Cinder cone) Tephra: bomber, lapilli, aske Hawaii, USGS Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

Basaltiske fontener dannes når volatilene i magmaet koker ut et stykke nede i vulkanrøret. Fontener kan i noen tilfeller bli opp til 600 meter høye Basaltiske pyroklastiske produkter klassifiseres etter størrelse og type Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

Større fragmenter kalles for vulkanske bomber De har ofte fordreid form fordi lavaen har rotert i banen Hawaii, USGS Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

Klassifikasjon av pyroklastiske bergarter, gjelder for alle typer av magma Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

Kraftig vind under fontene- aktivitet kan trekke lavaen ut til tynne lange tråder som kalles Pelees hår Mindre kraftig vind danner Pelees tårer Hawaii, USGS Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

Merk at pyroklastisk materiale er langt mindre utbredt i basaltiske erupsjoner enn i sure vulkanske erupsjoner. Det er viktig å forstå at dette er et resultat av magmaets volatilinnhold og viskositet. Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

Subakvatiske basaltiske utbrudd. Vanligste form for vulkansk aktivitet. Skjer langs de midt oseanske spredningsryggene som går gjennom alle verdenshavene. Kan også delvis studeres på Hawaii der lavaen renner ut i havet. Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

Erupsjonsprodukter under vann avhenger av utstrømningsrate og omfatter Putelava (lav ekstrusjonsrate) Massive lavastrømmer (moderat ekstrusjonsrate) Lavasjøer (høy ekstrusjonsrate) Hyaloklastitt (fonteneaktivitet) Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

Putelava danner tubeformede legemer som karakteristisk har puteformet tverrsnitt. Ofte kan en inne i puter finne hulrom med flatt gulv og konveks topp. Disse kalles for drain-outs og representerer lavatunneller. Putelava har alltid glassaktig overflate (brå avkjøling) og krystallin kjerne. Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

Fossil putelava Putelava dannes utenfor Hawaii USGS Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

Putelava fra Island, merk puteform og drain-out struktur Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

Putelava danner alltid haugaktive vulkaner. Disse er alltid omkranset av taluser av knuste puter som vi kaller putebreksjer. Dannes ved at putene kollapser og raser nedover flankene. Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

Putelava Massiv strøm Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

Forrige bilde viser veksling mellom putelava og massive lavastrømmer fra Troodos ofiolittkompleks, Kypros Vekslingen reflekterer variasjon i ekstrusjonsraten Merk tversgående strukturer i lavastrømmene som er søyleutvikling Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

Søylebasalt fra Island. Når lavastrømmer strøkner danner de ofte flotte 5-7 kantete søyler Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

På tvers av søylene ser vi ofte meiselmerker. Disse representerer den stegvise dannelsen av søylene Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

Svært høy ekstrusjonsrate kan føre til at lavaen oppdemmes i havbunnstopografien til store sjøer. Disse kalles lavasjøer. Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

Avsetninger av glassfragmenter på havbunnen og i ofiolittkomplekser kalles for HYALOKLASTITTER Noen dannes ved at den ytre glasskorpen på putelava skaller av, mens større avsetninger trolig er dannet ved subakvatisk fontene- aktivitet Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

Hyaloklastitter er svært vanlige i Island hvor de kan bygge opp hele fjell (Table mountains). Hyalo- klastittene i Island er dannet ved subglasiale utbrudd ved at lavaen når den kommer i kontakt med isen finfragmenteres. Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

Hyaloklastittfjellet Herdubreid i Island Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

Subglasialt dannes de samme produkter som subakvatisk, men hyaloklastitt er langt mer utbredt i suglasiale utbrudd. Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

Subglasiale utbrudd kan være svært spektakulære og er vanlige i Island der de kan volde store ødeleggelser. Subglasiale utbrudd smelter store mengder med is som kan demmes opp i store volumer. Når isdemningen brister flommer vannet i såkalte JØKULHLAUP. De store sanduravsetningene i S-Island er dannet fra gjentatte Jøkulhlaup. Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

Subglasialt utbrudd under Vatnajøkull i vulkansenteret Bardarbunga. Samme utbrudd som over, men her er isen over Bardarbunga smeltet fullstendig. Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

Subakvatiske ekstrusjonsprodukter forteller om spredningsrate. Dette fordi langsom spredning er assosiert med lav ekstrusjonsrate, rask spredning, høy ekstrusjonsrate Midt Atlantiske rygg langsom spredning, mest putelava Galapagos ryggen moderat spredning, blanding av puter-strømmer East Pacific Rise rask spredning, mest strømmer, en del lavasjøer Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

Sur og intermediær vulkanisme i øybure Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

I øybuer er vulkanene karaktersisert ved steile kjegler der toppen ofte kan være sprengt vekk. Slike steile vulkankjegler kalles for STRATOVULKANER og de er bygget opp av vekselvis pyroklastiske avsetninger og korte lavastrømmer. Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

Stratovukanen Popocatepetl i Chile Karakteristisk tverrsnitt gjennom stratovulkan Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

Magma i øybuer er langt mer viskøse enn basalt og i tillegg har de betydelig mer oppløste volatiler Når magmaet stiger mot krateret og dekomprimeres nukleerer og ekspanderer volatilene slik at magmaet fragmenteres. Dette skaper eksplosive utbrudd karakterisert ved store mengder pyroklastiske produkter Utbruddene kan være svært voldsomme og volde enorme ødeleggelser og tap av menneskeliv Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

Bare i få tilfeller danner rhyolittisk lava strømmer i form av obsidian. Et fint eksempel er Obsidian flow i vulkanen Newberry, Oregon Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

Det er langt mer vanlig at sur lava danner plugger som tetter igjen vukankrateret. Dette er svært farlig og ekstreme trykk kan bygges opp inne i vulkanen Dacittplugg i St.Helens Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

I noen tilfeller blir trykket så høyt at deler av vulkan- fjellet sprenges bort, noen ganger forsvinner meste- parten av fjellet. Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

Her i Crater Lake, Oregon, er hele vulkanen sprengt vekk og en stor caldera er tilbake. Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

Utbrudd i stratovulkaner er assosiert med enorme askenedfall fra svære erupsjonskolonner. Slike utbrudd som vi nå skal se på kalles for PLINISKE Pliniske erupsjoner kan frakte aske helt opp i stratosfæren og føre aske rundt hele jordkloden Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

Tephra er en betegnelse for alle typer avsetninger av pyroklastisk materiale Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

Tephra avsatt fra plinisk utbrudd i Mt. Pinatubo Fillippinene. Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

Plinisk utbrudd fra Mt.Etna Skjematisk snitt gjennom en plinisk erupsjonskolonne Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

Pliniske utbrudd i St.Helens, Washington state, USA Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

PYROKLASTISKE STRØMMER (GLØDENDE ASKESTRØMMER, IGNIMBRITT, NUEE ARDANTE) Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

Pyroklastiske strømmer er et av de mest destruktive vulkanske fenomener. Kaskader av glødende tephra strømmer nedover vulkanen i svært stor fart. De ødelegger alt som måtte komme i veien. Pyroklastiske strømmer har tatt livet av tusenvis av mennesker i historisk tid Pyroklastiske strømmer fra Unzen fjellet, Japan Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

Mest kjente katastrofer forårsaket av pyroklastiske strømmer 1. Mt Pelee (8 mai 1902). 29 000 døde 2. Vesuv (79). Ødela Napoli, 3500 døde 3. Mount Tambora Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

A C B D A. Svær lavaplugg i Mt.Pelee, 1902 B. Samme som A C. Pyrpklastisk strøm fra Mt.Pelee dannet ved kollaps av lavaplugg. D. Totalt ødelagt St.Pierre Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

Pyroklastiske strømmer kan dannes på to måter 1. Kollaps av store vulkanske plugger 2. Kollaps av erupsjonskolonner Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

Pyroklastisk strøm fra kolonne kollaps. Pyroklastiske strømmer beveger seg mye på samme måte som snøskred. Skjematisk snitt gjennom kolonnekollpas Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

Destruktive pyroklastiske strømmer skjer hyppig fra Mayon vulkanen på Fillippinene. Her forårsaket av erupsjons- kolonne kollaps. Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

Et annet svært ødeleggende fenomen dannes når store tephraavsetninger blandes med vann. Da dannes lettflytende strømmer av slam som ødelegger alt som er i veien. Slike strømmer kalles for Laharer Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

Laharer kan dannes når varm tefra regner ned på snø og isdekkede vulkanflanker Eventuelt at begynnende vulkansk aktivitet smelter is og snø på flankene og destabiliserer eldre tefra avsetninger Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

Lahar fra St.Helens Geo-105, Kjell P Skjerlie, 2002

Svært mange mennesker bor i nærheten av vulkaner blant annet fordi vulkansk jord er meget fruktbar Store katastrofer er derfor ikke til å unngå med jevne mellomrom På neste slide kan du se at pyroklastiske strømmer og laharer er de mest dødbringende fenomenene Store tsunamis er svært farlig, men opptrer mer sjeldent Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

Døde Vulkan Tidspunkt Dødsårsak 92,000 Tambora, Indonesia 1815 Sult (kataklysmisk) 36,417 Krakatau, Indonesia 1883 Tsunami (kataklysmisk) 29,025 Mt. Pelee, Martinique 1902 Pyroklastisk strøm 25,000 Ruiz, Colombia 1985 Lahars 14,300 Unzen, Japan 1792 Vulkan kollaps, tsunami 9,350 Laki, Island 1783 Sult 5,110 Kelut, Indonesia 1919 Lahars 4,011 Galunggung, Indonesia 1882 Lahars 3,500 Vesuv, Italia 1631 Lahars, lavastrømmer 3,360 Vesuv, Italia 79 Pyroklastisk strøm 2,957 Papandayan, Indonesia 1772 Pyroklastisk strøm 2,942 Lamington, Papua N.G. 1951 Pyroklastisk strøm 2,000 El Chichon, Mexico 1982 Pyroklastisk strøm 1,680 Soufriere, St Vincent 1902 Pyroklastisk strøm 1,475 Oshima, Japan 1741 Tsunami 1,377 Asama, Japan 1783 Pyroklastisk strøm, Lahar 1,335 Taal, Filippinene 1911 Pyroklastisk strøm 1,200 Mayon, Filippinene 1814 Lahars 1,184 Agung, Indonesia 1963 Pyroklastisk strøm 1,000 Cotopaxi, Ecuador 1877 Lahars 800 Pinatubo, Fillippinene 1991 Epidemi 700 Komagatake, Japan 1640 Tsunami 700 Ruiz, Colombia 1845 Lahars 500 Hibok-Hibok, Filippinene 1951 Pyroklastisk strøm Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

Krakatao