Vulkanismus

Vorgänge, die mit dem Austritt fester, flüssiger oder gasförmiger Stoffe aus dem Erdinnern an die Erdoberfläche verbunden sind, werden unter dem Begriff Vulkanismus zusammengefasst.

Wie entsteht ein Vulkanausbruch?

Im Erdinnern sammelt sich in unterschiedlicher Tiefe schmelzflüssiges Magma (s.u.!) an. Störungen der Erdkruste in tektonischen Schwächezonen (s.u.!) können zu Druckentlastung und Abkühlung dieses Magmas führen. Dabei lösen sich die im Magma gebundenen Gase. Diese Gase dringen dann gemeinsam mit dem Magma Richtung Erdoberfläche vor. Durch röhrenförmige Schlote oder entlang von Spalten treten die Stoffe schließlich aus dem Vulkan aus. Gelangt Magma an die Oberfläche, wird es als Lava bezeichnet. Diese kann über 1200°C heiß werden. Weitere vulkanische Förderprodukte sind Pyroklastika  und Asche (s.u.!). Abhängig von der Zusammensetzung kann Lava explosionsartig ausbrechen oder langsam die Hänge hinab fließen. Es gibt zwei überwiegend vorkommende Formen von Vulkanen:

• Schildvulkane (z. B. Hawaii-Inseln)
• Schichtvulkane (z. B. Stromboli, Italien)  (Erklärung weiter unten!)

Welche Schäden können entstehen?

Da die Fliesswege von Lava sehr genau berechnet werden können, geht von der Lava trotz ihrer Hitze nur geringe Gefährlichkeit für den Menschen aus. Bei Sachwerten hingegen kann Lava große Zerstörung bewirken. Die ausgeworfenen Pyroklastika gefährden Menschen und Siedlungen erheblich. Die sehr heiße vulkanische Asche stellt jedoch wegen ihrer hohen Dichte und der weiten Verbreitung die größte Bedrohung dar. Bei Durchfeuchtung der Asche kommt die Gefahr von Schlammlawinen hinzu. Derartige Schlammströme können sich noch lange nach dem eigentlichen Vulkanausbruch ereignen, wenn starke Regenfälle loses Vulkangestein unterspülen. Glutlawinen (Pyroklastische Ströme) gehören wegen ihrer Unberechenbarkeit ebenso zu den gefährlichen vulkanischen Phänomenen wie auch die von der Lavaoberfläche entweichenden Dämpfe und Gase, wie beispielsweise Kohlendioxid oder Schwefeldioxid, die für den Menschen tödlich sein können

Magma

Magma ist geschmolzenes Gestein im Erdinnern. Es besteht hauptsächlich aus den chemischen Elementen Silizium, Aluminium, Eisen, Kalzium, Natrium und Kalium. Sie bilden die schwerflüchtigen Bestandteile. Die leichtflüchtigen Bestandteile des Magmas bestehen vor allem aus Wasserdampf, Kohlendioxid, Schwefeldioxid, Stickstoff, Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Schwefel und Chlor. Bei einem Vulkanausbruch lösen sich diese leichtflüchtigen Bestandteile (Gase) von den schwerflüchtigen Bestandteilen, welche an der Erdoberfläche als Lava ausfließen.

Tektonische Störung/Schwächezone

Tektonische Störungen sind Schwachstellen in den Gesteinsschichten der Erdkruste. Ursache der tektonischen Störungen sind langsame Strömungsbewegungen im Erdinnern, welche die Lage der verschiedenen Platten der Erdkruste (siehe Abbildung) verändern. Es gibt drei Hauptformen von tektonischen Störungen:

• Konvergenzzone (Subduktionszone)
  Zwei Platten stoßen zusammen, dabei taucht die eine Platte unter die andere Platte. Folgen davon sind explosiver Vulkanismus und gehäufte Erdbebenereignisse. Typische Konvergenzzonen sind beispielsweise die Anden oder der Marianengraben im Pazifik.
• Divergenzzone
  Zwei Platten bewegen sich voneinander weg. In solchen Dehnungszonen wird neue Erdkruste an die Platten «angeschweißt», dabei entstehen Schildvulkane. Charakteristische Gebiete für dieses Phänomen ist zum Beispiel der mittelozeanische Rücken, der Oberrheingraben oder der Ostafrikanische Graben.
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• Transformstörungen
  Zwei Platten driften, oft von Erdbeben begleitet, seitlich aneinander vorbei. Die San-Andreas-Störung in Kalifornien oder die Nordanatolische Störung sind typische Beispiele für Transformstörungen.
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Pyroklastika

Pyroklastika umfassen das verfestigte vulkanische Lockermaterial. Je nach Grösse werden sie in in Asche(< 2mm), Lapilli(2 bis 64mm), Bomben ( >64mm) oder Blöcke gegliedert.

 
Schildvulkane (Lavavulkane)

Der größte Anteil an Vulkanen machen die Schildvulkane mit 90% aus. Sie befinden sich einerseits innerhalb von tektonischen Platten (z. B. Hawaii-Inseln), andererseits an Divergenzzonen (z. B. Island). Hauptsächlich treten diese Art von Vulkanen untermeerisch auf.

Schildvulkane weisen eine schildartig aufgewölbte Form auf, die durch das Ausfließen sehr dünnflüssiger Lava entstanden ist. Ihre Ausbrüche werden als Effusivausbrüche bezeichnet. Die austretende Lava enthält einen großen Anteil an Kalium und einen geringeren an Kieselsäure. Das Magma stammt aus dem oberen Erdmantel. Die Lava ist sehr dünnflüssig und kann eine Geschwindigkeit von 60 km/h erreichen. Durch ihre leicht entweichenden Gase sind die Ausbrüche nicht explosionsartig.

Schichtvulkane

10% aller Vulkane sind Schichtvulkane. Sie treten bevorzugt an Subduktionszonen auf. Stromboli (Italien), Fujiyama (Japan) und Popocatépetl (Mexico) sind Beispiele für Schichtvulkane.
Schichtvulkane sind geprägt durch einen kegelförmigen Aufbau des Vulkans, wobei sich Ablagerungen aus Lavaergüssen und Lockermaterial abwechseln. Schichtvulkane besitzen des öfteren Krater. Ihr Ausbruch verläuft explosiv aufgrund des gasreichen, relativ kalten und daher zähflüssigen Magmas. Es entsteht durch die Einschmelzung des tieferen Teils der Erdkruste. Wegen des zähflüssigen Magmas (hohe Viskosität) können die Gase nicht kontinuierlich entweichen. Sie stauen sich auf, dringen dann mit hohem Druck an die Erdoberfläche und reißen dabei das Magma mit sich. Das Lockermaterial eines Schichtvulkans kann als Asche bis in 40 km Höhe gelangen.

Bearbeitete Quelle: http://www.planat.ch/index.php?userhash=13908750&l=d&navID=4 

Definition aus der Encarta:

Vulkan, Landschaftsform, die auf dem Festland oder auf dem Meeresboden durch Vulkanismus, insbesondere durch die Förderung von Laven, vulkanischen Lockermassen und Gasen entstanden ist. Ein Vulkan ist also die Austrittsstelle vulkanischer Förderprodukte an der Erdoberfläche.

Das Magma steigt von einem in wenigen Kilometern Tiefe liegenden Vulkanherd oder der Magmakammer durch einen oder mehrere Schlote oder durch Spalten an die Erdoberfläche. Aus der erstarrten Lava und dem vulkanischen Lockermaterial (Vulkanite) baut sich der flache, deckenförmige oder kegelförmige Vulkan auf. Je nach der Zusammensetzung der Lava kann diese relativ ruhig ausfließen oder aber explosionsartig ausbrechen. Am Ort der Eruption bildet sich meist ein Krater. Bricht die Kruste über der entleerten Magmakammer ein oder wird das Hangende weggesprengt, so kann sich eine Caldera (s.u.!) bilden, in dieser später auch wieder ein neuer Vulkanaufbau (z.B. Vesuv). Nach Form und Aufbau des Vulkans werden verschiedene Typen unterschieden: Decken- oder Plateauvulkane, Schildvulkane, Schicht- oder Stratovulkane, Locker- oder Aschenvulkane, Quell-, Stau- und Stoßkuppen, Gasvulkane wie die Maare.

Weltweit werden ungefähr 550 erloschene und tätige Vulkane gezählt. Besonders zahlreich sind sie an den aktiven Rändern von Platten (siehe Plattentektonik), vor allem an den Subduktionszonen und entlang der mittelozeanischen Rücken. Sie konzentrieren sich z. B. an den zirkumpazifischen Kontinenträndern („Ring of Fire"), im Mittelmeer und in tektonischen Bruch- und Schwächezonen (siehe Bruchtektonik) wie den ostafrikanischen Grabenbrüchen oder in Deutschland am Oberrheingraben und seinen nördlichen Fortsetzungen.

Caldera, Kraterkessel von bis zu mehreren Kilometern Durchmesser und einer Tiefe von mehreren Kilometern. Eine Caldera entsteht, wenn das Dach einer Magmakammer einstürzt (Einsturz- oder Einbruchscaldera) oder wenn das Dach durch eine Eruption weggesprengt wird (Explosionscaldera). In vielen Fällen wurden die Calderen durch Erosion umgestaltet und dann als Erosionscaldera bezeichnet. Zu diesem Typ gehört die Caldera de Taburiente auf der Kanarischen Insel La Palma, die einen Durchmesser von rund 19 Kilometern hat und von zahlreichen Flüssen durchzogen wird. Eine Caldera bildet sich in einzelnen Phasen: Flüssiges Material steigt aus einer Magmakammer auf und gelangt schließlich an die Oberfläche. In den Hohlraum sackt das Deckenmaterial ab und ist dort einer erneuten vulkanischen Tätigkeit ausgesetzt.

Empfehlung: Das 2. Brockhausvideo aus der Schulbibliothek (VAAL BRO)über Vulkane

Eine spannende Seite über Vulkanausbrüche
Eine sehr ausführliche Erklärung, was Vulkane sind, welche Formen es gibt, wie sie entstehen...

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