LE10: Vulkanisme

Question 1

Wat valt er op als we de verspreiding van vulkanen bekijken op een kaart?

Answer 1

Dat vulkanen in lange smalle en vaak enigzins gekromde ketens voorkomen. Dit noemen we vulkanische bogen.

Question 2

Waar vinden we een van de grootste vulkanische bogen?

Answer 2

In Indonesie. De grootste bekende uitbarsting heeft hier plaats gevonden de Tambora barste toen uit in 1815, deze had de dood van 90.000 mensen tot gevolg.

Question 3

Hoe ontstaat een trench-arc system?

Answer 3

Dit is een vulkanische eilandboog die is ontstaan door subductie, waar een oceanische plaat onder een andere oceanische plaat is geschoven.

Question 4

In een trench-arc system kunnen we twee grenzen onderscheiden. Wlke twee en wat zijn de karakteristieke kenmerken?

Answer 4

Fore-arc:de eiegenlijk plaatgrens aan het oppervlak (convexe zijde)

Back-arc: een bekken die vaak gekenmerkt wordt door een ondiepe zee. (concave zijde)

Question 5

Hoe noemen we de kenmerkende kegekvormige vulkanen?

Answer 5

Stratovulkanen.

Question 6

Wat zijn pyroclastische afzettingen? (tephra)

Answer 6

Dit is een verzamelterm voor alle mogelijke fragmenten die bij een explosieve uitbarsting de lucht in geblazen en verspreid worden.

Question 7

Welke onderverdeling maken we in pyroclastisch materiaal?

Answer 7

Dit is gebasseerd op grond van de korrelgrootte.

Bommen en blokken: > 64 mm

Lapilli: 2 tot 64 mm

As: < 2 mm

Question 8

Waarom wordt tuf (geconsolideerd vulkanisch as) soms als bouwmateriaal gebruikt?

Answer 8

Omdat het relatief veel met lucht gevulde ruimtes tussen de korrel heeft, is het zowel licht als goed isolerend.

Question 9

Vaak komt er ook puimsteen in pyroclastisch materiaal voor, wat is een eigenschap van dit gesteente?

Answer 9

Het bestaat uit ‘blazige’ deeltjes glas, die vaak licht van kleur zijn en korte of langere tijd op water kunnen drijven.

Question 10

Hoe zijn de vele holten in vulkanisch asdeeltjes ontstaan?

Answer 10

Door de drukverlaging wanneer het gesteente aan het oppervlak komt neemt de oplosbaarheid van het magma af en ontstaan er gasbellen, die door de snelle afkoeling en stolling worden ingevroren.

Question 11

Waarom kunnen we een gelaagdheid onderscheiden bij pyroclastic fall deposits? En hoe ver van de vulkaan kan het pyroclastisch materiaal komen?

Answer 11

Omdat sommige deeltjes zwaarder zijn als andere ontstaat er een gelaagdheid in de afzetting, veelal op korrel grootte.

Wanneer de deeltjes worden meegenomen door een luchtstroom kunnen de asdeeltjes tot wel honderden kilometers van de vulkaan komen.

Question 12

Wat zijn pyroclastic flow deposits?

Answer 12

Een hete, met as en grovere componenten beladen wolk die langs de helling van een vulkaan naar beneden raast, deze volgt min of meer de topografische laagtes.

Question 13

Hoe ontstaat een pyroclastic flow deposit?

Answer 13

Wanneer een eruptiekolom door zijn gewicht als het ware inzakt, valt de massa naar beneden.

Ook kan het voorkomen dat de drijvende kracht vabn het gas bijd e eruptie niet genoeg kracht heeft voor het materiaal verticaal de lucht in te stoten maar wel voor een lateraal transport.

Question 14

Wat gebeurt er als er zich een caldera vormt bij een vulkaan?

Answer 14

Doordat bij een eruptie in korte tijd veel materiaal uit de ondergrond naar oppervlak gaat kan dit gepaard gaan met instorten van de top van de vulkaan. Het dak van de vulkaan zakt dan in de magmakamer.

Question 15

Hoe kunnen we het volume van een magma kamer schatten?

Answer 15

Door het volume van het uitgeworpen materiaal te meten, dit zijn ruwe schattingen omdat de fijnere asdeeltjes zihc over grote oppervlakte kunnen verspreiden.

Question 16

Welke schaal gebruiken we voor de grootte en heftigheid van vulkanen te bepalen?

Answer 16

De VEI index (vulkanische explosiviteits index).

Deze gaat van 0 (niet explosief) tot 8 (mega-kolosaal).

Question 17

Wat voor samenstelling heeft de lava van vulkanische bogen over het algemeen?

Answer 17

Een intermediare samenstelling van andesiet.

Question 18

Wat doen we met een chemisch variatiediagram en en waarom is dit handig bij het classifiseren van vulkanen?

Answer 18

Met een chemisch variatiediagram kunnen we twee elementen (of oxiden) tegen elkaar uitgezet worden. Deze worden ook vaak gebruikt voor het classifiseren van andesitische vulkanische gesteentes.

Question 19

Wat zijn de nadelen van het classifiseren van gesteentes op chemische samenstelling?

Answer 19

Voor een veld geoloog is dit niet praktisch.

Ook kan men aan de naam niet aflezen op het een diepte gesteente of een uitvloeiingsgetseente betreft.

Ook optisch kunnen gesteentes zeer van elkaar verschillen maar toch een zelfde chemische samenstelling hebben.

Question 20

Welke fenokristen vinden we in andesieten lava’s?

Answer 20

Plagioklaas.

Question 21

Welke fenokirsten vinden we vooral in basalt lava’s?

Answer 21

Olivijn en zuurdere lava’s ook kaliveldspaat en kwarts.

Question 22

Hoe kan in het lab bepaald worden onder welke temperatuur en/of druk stukken lava zijn gevormd?

Answer 22

Door stukjes lava of magma bestandsdelen onder hoge temperatuur en eventueel druk te brengen kan de mineraal vorming worden bepaald en de corresponderende chemische samenstelling.

Question 23

Hoe noemen we een smelt die rechtstreeks ontstaat door het smelten van eem oorsprongsgesteente?

Answer 23

De primaire smelt.

Question 24

Op welke twee manieren kan zure magma’s ontstaan?

Answer 24

Door opsmelting van (zuur) continentaal materiaal en andere door van oorsprong basisch materiaal dat door middel van differentiatie processen een zure SiO₂ rijk matieraal vormt.

Question 25

Wat is een isochroon vlak?

Answer 25

Een isochroonn vlak is een vlak dat overal even oud is.

Question 26

Waarom zal men vaak Si en K tegen elkaar uitzetten?

Answer 26

De hoeveelheid Si (silicium) in verhouding tot de hoeveelheid K (kalium) is een belangrijke maatstaf voor de ‘zuurgraad’ van gesteenten. Silica-rijk gesteente wordt felsisch of zuur genoemd, silica-arm gesteente mafisch of basisch.

Question 27

Een vast gesteente kan (partieel) smelten als gevolg van:

• verhoging van de temperatuur (bij constante druk)
• verlaging van de druk (bij constante temperatuur)
• smeltpuntverlaging door toevoeging van vloeibare fasen, bijvoorbeeld H₂O
  (in Taak 9.2, leerkern 11 komen we hier nader op terug).

Welke van de drie bovenstaande factoren zal de belangrijkste rol spelen bij magmavorming? Leg uw keuze ook duidelijk uit.

Magmavorming uit respectievelijk :

A. de subducerende oceanische plaat

B. de mantelwig boven de subductiezone

Answer 27

In geval A (magmavorming uit subducerende oceanische plaat)

zal temperatuurverhoging de belangrijkste rol spelen. De plaat zakt steeds verder weg in de mantel waardoor de temperatuur sterk zal oplopen.
Aangezien ook de druk toeneemt, hetgeen juist smeltpuntverhogend werkt, zal het effect van de temperatuurverhoging groter
moeten zijn dan dat van de drukverhoging, wil er een smelt ontstaan.

In geval B (magmavorming uit mantelwig boven de subductiezone)

zal toevoeging van water de belangrijkste rol spelen, omdat in de mantelwig de temperatuur en druk waarschijnlijk niet veel zullen veranderen als gevolg van het subductieproces.

Question 28

De herkomst van magma en de isotopen van strontium, leest u hoe het voorkomen van bepaalde spoorelementen in magma inzicht verschaft in de ontstaanswijze van die magma. Hierbij wordt gebruik gemaakt van isotopenverhoudingen.

Hoe zal de ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr-isotopenratio van een mantelmagma beïnvloed worden,
als de smelt op weg naar boven - door continentale korst heen - een hoeveelheid continentaal materiaal opneemt (= assimileert)?

Answer 28

Er zal dan menging optreden van continentaal materiaal en mantelmateriaal.

Hierdoor zal de Sr-isotopenratio een intermediaire waarde opleveren:
lager dan de hoge waarde in continentale korst, en
hoger dan de lage waarde voor mantelmateriaal.

Question 29

Het gebied rond een vulkaan waar de directe gevolgen van uitbarstingen merkbaar zijn, is in het algemeen veel groter bij vulkanen langs convergerende plaatranden dan bij vulkanen van oceanische eilanden, zoals bijvoorbeeld Hawaii.

Answer 29

De explosiviteit van vulkanen langs convergerende plaatgrenzen is doorgaans groter, onder andere door de grotere viscositeit van het intermediaire magma. Hierdoor is de hoeveelheid geproduceerd pyroclastisch materiaal relatief groot in verhouding tot de hoeveelheid lava.

Omdat pyroclastica in de vorm van fall, flows en surges veel verder van het eruptiepunt getransporteerd kunnen worden dan lava’s, treffen de uitbarstingen veelal grotere gebieden.