Hoe stolt lava?

Antwoord

Beste Britt,

Bedankt voor je interessante vraag!

Gesteente van de aardmantel (50-200 km diepte onder het aardoppervlak) of de aardkorst (enkele tientallen km diepte) kan inderdaad opsmelten, door bijvoorbeeld een verhoging van zijn omgevingstemperatuur, of een verlaging van de druk waaronder het zich bevindt, of een aanvoer van water in het gesteente aan subductietroggen waardoor de smeltingstemperatuur van gesteente verlaagd wordt (bijv. de Marianentrog of onder de Andes).

Dat gesmolten gesteente dat zich op diepte onder het aardoppervlak bevindt noemen we magma. Dat magma heeft een lagere dichtheid dan het omgevende mantel- of korstgesteente en stijgt daarom op. Tijdens dat opstijgen daalt de temperatuur en de druk vanuit het omgevende gesteente. Het is mogelijk dat het magma op een bepaald moment een niveau vindt waarop zijn dichtheid gelijk is aan het omgevende gesteente, en het zal dan niet verder stijgen.

Op die manier denken we dat 'magmakamers' gevormd worden in de aardkorst, tot enkele km diepte onder het oppervlak. Indien het magma daar lang genoeg kan blijven, zal het door de gedaalde temperatuur en druk traag beginnen afkoelen. De stolling gebeurt dan door het traag groeien van kristallen van bepaalde chemische samenstelling in het magma.

Als er genoeg tijd over dit proces gaat, kunnen er kristallen groeien van een grootte die makkelijk met het blote oog waar te nemen is. Tijdens dit proces komen eveneens gassen vrij uit het magma, die zich in de bovenste delen van de magmakamer verzamelen en daar traag maar zeker de druk opvoeren. De gevormde kristallen zijn zwaarder dan het magma en zullen dus traag naar de bodem van de magmakamer zakken. Zo vorm je een gelaagde structuur, waarin het onderste deel een mix van grote kristallen met een beetje magma is, daarboven het nog vloeibare magma, en tot slot het bovenste deel met gassen. Soms koelt de magmakamer zo traag af, en worden de gassen rustig afgevoerd naar het oppervlak. We spreken hier over een proces dat duizenden tot zelfs tienduizenden jaren in beslag neemt. Meestal echter wordt de druk op een bepaald moment zo groot, dat er plots scheuren ontstaan in het dak van de magmakamer, en magma zo zijn weg naar het oppervlak voortzet om aanleiding te geven tot een vulkanische uitbarsting.

Wanneer magma dan aan het oppervlak komt tijdens een uitbarsting, spreken we van lava. Het hete lava heeft op het moment van uitbarsting temperaturen van 700 - 1200 °C, afhankelijk van zijn samenstelling. Komt het in aanraking met de veel koudere lucht van de atmosfeer (gemiddeld 10-30 °C), dan zal het veel sneller afkoelen dan in een diepe magmakamer. Het buitenste deel van de lava stolt quasi meteen en vormt zo glas, aangezien er geen tijd is om kristallen te laten groeien. Het binnenste deel van bijvoorbeeld een lavastroom stolt in enkele dagen tijd, en zal enkel tijd hebben om microscopische kristallen te vormen, ingebed in een glazige matrix. Omdat het afkoelen zo snel gaat, is er meestal ook geen tijd voor gassen om te ontsnappen. Deze zullen wel uit oplossing komen uit het magma, maar de bellen hebben de tijd niet meer om naar buiten toe te bewegen. Zij blijven dus gevangen in het afgekoelde gesteente als bolvormige kleine holtes. Denk maar aan puimsteen dat bestaat uit vele van die bellen, met een beetje afgekoeld en gestold magma dat alles samenhoudt.

Hopelijk heb ik hiermee je vraag kunnen beantwoorden! Aarzel niet me opnieuw te contacteren indien je meer details wil of er iets onduidelijk bleek!

Vele vulkatastische groeten!

Sam Poppe