Forelesning 2 Vulkanologi

Presentasjon om: "Forelesning 2 Vulkanologi"— Utskrift av presentasjonen:

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

2 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

3 Vi begynner med BASALTISK VULKANISME
Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

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

5 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

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

7 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

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

9 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

10 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

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

12

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

14 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

15 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

16 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

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

18

19

20 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

21

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

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

24 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

25 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

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

27 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

28 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

29 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

30 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

31 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

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

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

34

35 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

36

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

38 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

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

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

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

42 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

43 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

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

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

46 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

47 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

48 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

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

50 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

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

52 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

53 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

54 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

55 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

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

57 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

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

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

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

61 Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

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

63

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

65 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

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

67 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

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

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

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

71 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

72 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

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

74 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

75 Døde Vulkan Tidspunkt Dødsårsak
92, Tambora, Indonesia Sult (kataklysmisk) 36, Krakatau, Indonesia Tsunami (kataklysmisk) 29, Mt. Pelee, Martinique Pyroklastisk strøm 25, Ruiz, Colombia Lahars 14, Unzen, Japan Vulkan kollaps, tsunami 9, Laki, Island Sult 5, Kelut, Indonesia Lahars 4, Galunggung, Indonesia Lahars 3, Vesuv, Italia Lahars, lavastrømmer 3, Vesuv, Italia Pyroklastisk strøm 2, Papandayan, Indonesia Pyroklastisk strøm 2, Lamington, Papua N.G Pyroklastisk strøm 2, El Chichon, Mexico Pyroklastisk strøm 1, Soufriere, St Vincent Pyroklastisk strøm 1, Oshima, Japan Tsunami 1, Asama, Japan Pyroklastisk strøm, Lahar 1, Taal, Filippinene Pyroklastisk strøm 1, Mayon, Filippinene Lahars 1, Agung, Indonesia Pyroklastisk strøm 1, Cotopaxi, Ecuador Lahars Pinatubo, Fillippinene Epidemi Komagatake, Japan Tsunami Ruiz, Colombia Lahars Hibok-Hibok, Filippinene Pyroklastisk strøm Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

76 Krakatao

77