Vulkane Vulkanaktivitäten: lebendig, aktiv, ruhelos, erwachend, ruhend, schlafend, tot, erloschen (die wenigsten) - es gibt etwa 1343 aktive Vulkane - 50 brechen pro Jahr aus Vulkanarten: Die meisten Vulkane treten in Ketten auf, auch Feuergürtel genannt. Der größte dieser Feuergürtel ist der im Pazifik. Die Feuergürtel erklären sich durch die Plattentektonik, denn überall wo die Platten gegeneinander drücken, auch genannt Subduktionszonen, entstehen Vulkane. Es gibt etwa 1000 Subduktionsvulkane, also 95% aller aktiven Vulkane. An den Stellen, an welchen die Platten auseinanderlaufen entstehen sogenannte Riftvulkane, sie bilden den Mittelozeanischen Rücken mit etwa 250 aktiven Vulkanen. Die Meisten Riftvulkane befinden sich 2000-3000 Meter unter dem Meeresspiegel. Die sogenannten Hot Spot-Vulkane sind Stellen, an welchen eine ständige Magmazufuhr direkt unter den Platten erfolgt. Da die Platten wandern bilden sich immer wieder direkt über der Magmazufuhr neue Vulkane, ein bekantes Beispiel dafür bilden die Hawaii - Inseln, bei denen die Vulkane in Richtung Westen immer älter werden, parallel zu der Bewegung der Platte. Es gibt etwa 50 aktive Hot Spot Vulkane. Eruptionen: Vulkanausbrüche entstehen dadurch, daß das Magma im Erdineren meist leichter als das umgebene Gestein ist, dadurch steigt das Magma auf. Wenn das Magma sich der Erdoberfläche nähert werden die in ihm enthaltende Gase freigesetzt. Die Lava und heiße Gesteisfragmente treiben nun durch die Gasausdehnung durch den Schlot nach oben. Explosive Eruptionen entstehen dann, wenn sich in besonders zähflüssigen Magma die Gase besonders schnell freisetzen und wenn Wasserzufuhr erfolgt. Wenn die Dichte des Auswurfmaterials höher als die der Luft ist bilden sich allesvernichtende Ascheströme. Ihre Temperatur liegt bei etwa 700 C und sie bewegen sich mit über 100km/h.
Effusive Eruptionen entstehen wenn die in der Magma enthaltenden Gase schon vor der Eruption entweichen, dann sprudelt die Lava in einem rotglühenden Strom aus dem Schlot. Submarine Eruptionen finden unter Wasser statt, sie verlaufen meist ohne Explosionen, sondern effusiv. Magma: - um 1000 C - gashaltige Gesteinsschmelze - dringt in Spalten und Hohlräume der Erdkruste ein - kristalisiert dort aus oder gelangt als Lava an die Oberfläche - besteht aus den Oxiden der Elemente Silicium, Aluminium, Eisen, Mangan, Calcium, Natrium, Kalium und flüchtigen Bestanteilen wie Wasser
Lava: - (ital.) = Regenbach - 1000 C 1300 C - erstarrt zu Erdergußgestein (Vulkanit) - wenn der Siliciumoxid Gehalt über 65% liegt ist die Lava zähflüssig (saure Lava) - wenn der Siliciumoxid Gehalt unter 52% liegt ist die Lava dünnflüssig (basische Lava) - Erstarrungsformen: Block-, Brocken-, Schollen-, Fladen-, Gekröse-, Kissen-, Seil- und Strick-Lava Lavaströme: Man versucht sie zu bändigen, indem man einerseits Barrieren baut um den Strom umzuleiten und andrerseits den Lavastrom zu kühlen um ihn zu stoppen. Auswurfsmaterial: V. Bomben: - Brocken über 20cm Durchmesser - bilden im Extremfall Krater mit über 50 m Durchmesser Schlacken: - kleiner als Bomben (2mm -20cm) Asche: - Partikel kleiner als 2mm - werden über Hunderte von km zerstreut - kann bis in die Stratosphäre geschleudert werden und jahrelang die Erde umkreisen Pyroklastische Ströme: - bestehen aus heißen Vulkanfragmenten und Gasen (verhalten sich wie Flüssigkeit) - bilden sich meist nach Kollaps einer Vulkanaschenwolke - nicht sortiert nach Größe - Temperaturen zwischen 100 C und 800 C - bis zu 200 km/h schnell Vulkanische Lawinen: -100-200km/h (ähnlich Bergrutsch) 100 C Schlammströme: - bestehend aus Asche und feinen Gesteinspartikeln -30-40km/h Vulkankatastrophen: Vulkane beeinflussen die Geschichte: - Eruption von Thera auf der Insel Ägäis (1600 v.chr.) - Kreta verlor an Macht und Griechenland gewann an Macht - Eruption bei San Salvador (300 n.chr.) - Majakultur gewann an Macht durch Einwohnerzustrom Über 1.000.000 Menschen sind in den letzten 2000 Jahren durch Vulkanausbrüche umgekommen. Über 100.000 Menschen und ein Sachschaden von über 10 Milliarden Dollar ist durch Vulkanausbrüche in den letzten 100 Jahren entstanden. Wir hatten seit den Anfängen der Zivilisation vor 10.000 Jahren keinen Vulkanusbruch über 1000 Kubikkilometer (letzter vor rund 75.000 Jahren) d.h. uns steht noch ein solcher Ausbruch bevor.
Vorhersage von Vulkanausbrüchen: - durch Untersuchung der Perioden der Aktivität des Vulkanes - durch Überwachung der Aktivität des Vulkanes (Erdbeben, Rauchentwicklung, Gaszusammensetzung,...)
Vulkane im Sonnensystem: Mond: - vor 3,5 bis 4 Milliarden Jahren - Bildung von Maaren und riesigen Lavaströmen (neuste Erkenntnisse) Mars: - Olympus Mons (größter Vulkan des Sonnensystems) - Breite: 800km - Höhe: 26km - Vor 200 Millionen Jahren letzte Aktivitäten Venus: - zahlreiche Beweise für und gegen Vulkanismus, noch kein endgültiger Beweis Io (Jupitermond): - aktivster Himmelskörper des Sonnensystems - wahrscheinlich großer Teil der Lava aus Schwefel - Energiefreisetzung von 1,0-1,5 Watt pro Quadratmeter (20 fache wie auf der Erde) Vulkanische Weltrekorde Höchster Vulkan: Nevado Ojos del Salado (6.885 m) in Chile. Höchster tätiger Vulkan: Llullaillaco (6.723m) in Chile; er ist letzmals 1877 ausgebrochen. Größter tätiger Vulkan: Mauna Loa (4.139 m) auf Hawaii; er hat an der Basis in 5.000 Metern Tiefe einen Durchmesser von 250 Kilometern, ist vom Meeresgrund bis zum Gipfel rund 9.000 Meter hoch und hat etwa 40.000.000 Kubikkilometer (40 Billionen Kubikmeter) Inhalt. Größter Krater (Caldera): Toba auf Sumatra (Indonesien) mit 100 Kilometern Länge und 30 Kilometern Breite. Mörderischster Vulkanausbruch der Geschichte: Tambora auf Sumbawa (Indonesien) im Jahr 1815; die Eruption forderte 92.000 Menschenleben. Größte bekannte explosive Eruption aller Zeiten: Yellowstone in Wyoming (USA), vor rund zwei Millionen Jahren; innerhalb von wenigen Stunden müssen 2.500 Kubikkilometer Material (das hundertfache Volumen des Montblanc-Massivs) in die Luft geflogen sein. Stärkste bekannte Explosion: Toba auf Sumatra vor 75.000 Jahren; die freigesetzte Energie entsprach jener von 40 Millionen Hiroshima-Wasserstoffbomben. Längster Lavastrom: Am Mount Undara in Australien; er erstreckt sich über 160 Kilometer. Größter Lavaerguß: Er wurde vom Mount Roza im Westen der Vereinigten Staaten erzeugt, bedeckte eine Fläche von 52.000 Quadratkilometern (Schweiz: 41.293 Quadratkilometer) und hatte ein Volumen von 4.000 Kubikkilometer. Höchste Lavafontäne: Sie stieg in der Wolf-Caldera auf den Galapagos auf und erreichte eine Höhe von 700 Metern. Größte vulkanische Bombe: Der größte bekannte, von einem Vulkan ausgeschleuderte Gesteinsblock wurde in der Sierra la Primavera in Mexico gefunden und ist 8.5 Meter lang. Größter Vulkan des Sonnensystems: Olympus Mons auf dem Mars; er ist ungefähr 26.000 Meter hoch und hat am Fuß einen Durchmesser von rund 800 Kilometern.