Lava: Vorming, Geologie & Variëteiten
Delen
Lava: Van mantel smelt tot vulkanisch gesteente
Lava is magma dat het aardoppervlak bereikt, warmte en gas verliest en vulkanisch gesteente wordt. De uiteindelijke vorm hangt af van hoe de smelt werd gevormd, waar het uitbarstte, hoeveel silica en gas het bevatte en of het afkoelde in lucht, onder water, onder een korst of als luchtgedragen fragmenten.
Wat telt als lava?
Lava is gesmolten of deels gesmolten gesteente dat aan het oppervlak uitbarst. Terwijl het nog onder het oppervlak is, wordt het magma genoemd; zodra het uit een ventilatieopening, spleet of breuk komt, wordt het lava en begint het af te koelen tot extrusief stollingsgesteente.
Snelle afkoeling geeft lava zijn kenmerkende fijnkorrelige, glasachtige of poreuze texturen. Dicht basalt, vesiculair scoria, bleek puimsteen, glanzend obsidiaan, blokkerig koepelgesteente en afgeronde onderzeese kussenvormige lava kunnen allemaal vulkanische producten zijn, hoewel ze er sterk verschillend uitzien. Hun verschillen komen door smeltchemie, gasinhoud, temperatuur, viscositeit, kristalinhoud en afkoelomgeving.
Lavastroom
Een samenhangend lichaam van gesmolten gesteente dat over het oppervlak beweegt. Basaltische stromen kunnen ver reizen; silica-rijke stromen zijn meestal kort, dik en steil.
Lavafragment
Een stuk lava dat is weggegooid, gespat, gescheurd of afgebroken van een stroom. Bommen, spatten, cinders en scoria bewaren de beweging en gasinhoud van de uitbarsting.
Lavaglas
Een snel afgekoelde smelt die te snel afkoelde om kristallen te laten groeien. Obsidiaan en tachyliet zijn belangrijke glasachtige vulkanische materialen.
Hoe magma ontstaat
Magma vormt zich wanneer de omstandigheden het gedeeltelijk smelten van vast gesteente toestaan. De drie belangrijkste wegen zijn decompressie, toevoeging van vluchtige stoffen en warmteoverdracht.
Decompressiesmelten
Heet mantelgesteente stijgt op en de druk daalt sneller dan het materiaal afkoelt. Dit maakt gedeeltelijk smelten mogelijk zonder een grote temperatuurstijging. Decompressiesmelten voeden mid-oceanische ruggen, continentale breukzones en veel hotspot-systemen, waarbij meestal basaltisch magma ontstaat.
Fluxsmelten
Water en andere vluchtige stoffen die vrijkomen uit een subducerende plaat verlagen het smeltpunt van de bovenliggende mantelwig. Dit proces is essentieel voor vulkanische bogen, waar andesitische en dacitische magma's veel voorkomen.
Warmteoverdrachtsmelt
Heet mafisch magma dringt koelere korst binnen en geeft warmte aan deze af. In continentale omgevingen kan dit helpen bij het genereren van silica-rijke smelten, waaronder rhyolietmagma dat geassocieerd wordt met caldera's, koepels en obsidiaanhoudende systemen.
Hoe magma evolueert vóór uitbarsting
Nadat het smelten begint, kan magma veranderen door fractionele kristallisatie, assimilatie van omringend gesteente, magmamenging, verlies van vluchtige stoffen en opslag in korstreservoirs. Deze processen helpen verklaren waarom één vulkanische provincie op verschillende tijden basalt, andesiet, daciet en rhyoliet kan uitbarsten.
Tektonische omgevingen
Samenstelling van lava en eruptiestijl zijn sterk verbonden met de tektonische omgeving. Elke omgeving levert een andere balans van warmte, druk, water, korstinteractie en smeltopslag.
| Omgeving | Smeltproces | Typische lavaproducten | Geologische uitdrukking |
|---|---|---|---|
| Mid-oceanische ruggen | Decompressiesmelting van opstijgende mantel. | Tholeiitische basalt, kussenvormige lava, plaatstromen, dikes. | Vorming van oceanische korst en onderzeese vulkanische ruggen. |
| Subductiezones | Fluxsmelting door water en vluchtige stoffen afkomstig van subductieplaten. | Basalt, andesiet, daciet, rhyoliet, koepels, blokkerige stromen. | Eilandbogen, continentale bogen, stratovulkanen en explosieve centra. |
| Hotspots | Decompressiesmelting in mantelpluimen of langdurige thermische anomalieën. | Basaltische schilden, alkalische basalten, lavabuizen, pāhoehoe, ʻaʻā. | Oceaneilanden, schildvulkanen en lange vulkanische ketens. |
| Continentale slenken | Uitrekking, decompressie en warmteoverdracht in de korst. | Basalten tot rhyolieten, obsidiaanstromen, koepels en alkalische lava’s. | Slenken, spleetsystemen, vulkanische velden en calderacomplexen. |
| Grote magmatische provincies | Hoge volumes mantel-smelten en spleetuitbarstingen. | Vloedbasalten, dikke stroomvolgordes, lavaplateaus. | Gelaagde vulkanische plateaus en brede basaltprovincies. |
Chemie, temperatuur en viscositeit
Het silica-gehalte is een van de sterkste bepalende factoren voor het gedrag van lava. Basaltische lava met weinig silica is heter en vloeibaarder; rhyolietische lava met veel silica is koeler, plakkeriger en vatbaarder om gas vast te houden of te stollen tot glas.
| Lavatype | Typische SiO2 | Typische eruptietemperatuur | Relatieve viscositeit | Veelvoorkomende producten |
|---|---|---|---|---|
| Basaltisch | Ongeveer 45-52 gewichtsprocent | Ongeveer 1100-1250 °C | Laag | Pāhoehoe, ʻaʻā, lavabuizen, plaatstromen, kussenvormige lava, scoria. |
| Andesitisch | Ongeveer 52-63 gewichtsprocent | Ongeveer 900-1100 °C | Gemiddeld | Blokkerige stromen, samengestelde kegel-lava’s, spatten, breccies. |
| Dacietisch | Ongeveer 63-69 gewichtsprocent | Ongeveer 800-950 °C | Hoog | Korte dikke stromen, koepels, spines, puimsteenranden. |
| Rhyolietisch | Meer dan ongeveer 69 gewichtsprocent | Ongeveer 650-850 °C | Zeer hoog | Obsidiaan, puimsteen, gestreepte lavastromen, koepels, coulees. |
Waarom gas alles verandert
Vluchtige stoffen zoals water, kooldioxide en zwaveldioxide lossen op in magma op diepte. Naarmate het magma stijgt en de druk daalt, vormen deze vluchtige stoffen bellen. Als de lava vloeibaar is, kan gas gemakkelijker ontsnappen. Als de lava viskeus is, kan gas gevangen blijven, wat leidt tot puimsteen, explosieve fragmentatie of drukgestuurde koepelgroei.
Oppervlakte- en onderzeestroomstijlen
De stijl van lavastromen is een directe uitdrukking van viscositeit, helling, uitstroomsnelheid, afkoelsnelheid, kristalinhoud en korstvorming. Basaltische systemen kunnen zowel gladde als ruwe vormen produceren, terwijl siliciumrijke lava vaak korte, dikke, blokkerige massa's vormt.
Pāhoehoe
Vloeibare basalt ontwikkelt een dunne, flexibele korst die kreukt en vouwt terwijl lava eronder blijft bewegen. Het resultaat zijn gladde, touwachtige, gebolde of schilferige oppervlakken.
ʻAʻā
Een verstoorde basaltische stroom breekt in hoekige klinkers en beweegt met een ruwe, schurende oppervlakte. Dit ontstaat vaak wanneer lava koeler, meer kristallijn is of onder hogere spanning beweegt.
Blokkerige stromen
Andesitische tot rhyolietische lava vormt vaak dikke stromen met gebarsten blokoppervlakken. Hun binnenkant kan heet en ductiel blijven terwijl de buitenste schil in hoekige platen breekt.
Lavakoepels
Zeer viskeuze dacitische of rhyolietische lava kan zich ophopen nabij een ventilatieopening in plaats van ver te stromen. Koepels kunnen groeien als lobben, spines of coulees, en hun instorting kan blok-en-as-afzettingen genereren.
Kussenlava
Onderwateruitbarsting koelt lava af tot afgeronde lobben met glazige, afgekoelde randen. Kussens registreren onderzeese of subglaciale uitbarstingen en komen veel voor in oceanische basalt.
Lavabuizen
Een basaltstroom kan een korst vormen terwijl vloeibare lava door een thermisch geïsoleerd binnenste stroomt. Wanneer de stroom leegloopt, kan het een grotachtige buis achterlaten.
Geologische variëteiten van lava
Lavavariëteiten worden het beste begrepen als combinaties van samenstelling en textuur. Een naam zoals basalt, andesiet of rhyoliet beschrijft chemie en mineralogie; een naam zoals scoria, puimsteen, obsidiaan of kussenvormige lava beschrijft textuur of uitbarstingsomgeving.
| Variëteit | Samenstelling of proces | Zichtbaar kenmerk | Wat het registreert |
|---|---|---|---|
| Basalt | Mafische, siliciumarme lava. | Donker, fijnkorrelig, soms vesiculair of porfierisch. | Hete, vloeibare lava die veel voorkomt bij ruggen, hotspots, breuken en vloedbasaltprovincies. |
| Andesiet | Intermediaire lava, vaak geassocieerd met bogen. | Grijs tot bruin, vaak porfierisch, blokkerig of breccieachtig. | Meer viskeuze lava beïnvloed door waterrijke subductiesystemen en korstelevolutie. |
| Daciet | Siliciumrijke intermediaire tot felsische lava. | Lichtgrijs tot bruin, blokkerig, koepelvormend, soms puimsteenachtig. | Hoge viscositeit, hoge gasretentie en korte, dikke stromen of koepels. |
| Rhyoliet | Siliciumrijke lava. | Bleek tot roodachtig, met stroombanden, glazig, puimsteenachtig of koepelvormend. | Siliciumrijke smelten die afkoelen als obsidiaan, puimsteen, koepels of gestreepte stromen. |
| Obsidiaan | Snel afgekoeld vulkanisch glas, meestal rhyolietisch. | Glanzend zwart, bruin, grijs of gestreept glas met conchoïdale breuk. | Zo snel afgekoeld dat kristallen geen tijd hadden om te groeien. |
| Scoria | Gasrijke mafische tot intermediaire lavafragmenten. | Donkere, rode of bruine poreuze steen met dikke bubbelwanden. | Ontgassing, oxidatie en uitbarstingsstijlen die scoria produceren. |
| Puimsteen | Gasrijke felsische lava die uitzet tot schuimend glas. | Bleek, sterk vesiculair, lichtgewicht materiaal dat aanvankelijk kan drijven. | Vluchtige rijke explosieve of effusieve silicatische activiteit. |
| Spatten en bommen | Gesmolten fragmenten uit een ventil. | Gelaste blobs, gedraaide linten, spilbommen, broodkorstvormen. | Fragmentatie en vorming terwijl lava nog plastisch of gesmolten was. |
Afkoelingsstructuren en post-stroom kenmerken
Zodra lava stopt met bewegen, blijft afkoeling nieuwe structuren in het gesteente schrijven. Deze kenmerken helpen geologen de stroomrichting, afkoelingsgeschiedenis, waterinteractie en latere alteratie te reconstrueren.
Kolomvormige scheuren
Dikke stromen en lavameer kunnen bij afkoeling krimpen tot veelhoekige kolommen. De kolommen groeien ruwweg loodrecht op de afkoelingsoppervlakken.
Stroombandering
Silica-rijke lava en obsidiaan kunnen strepen, plooien en banden behouden van beweging van licht verschillende smeltlagen vóór de definitieve afkoeling.
Afgekoelde randen
Lava in contact met water, nat sediment, ijs of koude lucht kan glazige randen of fijnkorrelige huiden ontwikkelen.
Scheurvorming en breuken
Afkoelingskrimp, stroominflatie en latere spanningen creëren scheuren die vloeistoffen en secundaire mineraalgroei kunnen geleiden.
Lava-inflatie
Vloeibare basalt kan onder een korst blijven voeden, het oppervlak optillen en tumuli, drukruggen en holle holtes creëren.
Amygdalen
Vesikels kunnen later worden gevuld met mineralen zoals calciet, kwarts, chalcedoon, zeolieten, chloriet of epidot, waardoor amygdaloïdale lava ontstaat.
Vesikels, amygdalen en gasregistraties
Vesikels zijn bevroren gasbellen. Hun grootte, vorm, hoeveelheid en uitlijning onthullen hoe gassen ontsnapten, hoe snel de lava bewoog en hoe de stroom afkoelde.
- Ronde vesikels vormen zich wanneer bellen worden bewaard zonder veel uitrekking.
- Langgerekte vesikels registreren stromingsbeweging of schuif terwijl de lava nog zacht was.
- Vesikelrijke stroomtoppen tonen vaak gasophoping nabij het bovenste deel van een basaltstroom.
- Amygdalen tonen aan dat vloeistoffen later door het gesteente zijn getrokken en secundaire mineralen hebben afgezet.
- Puimsteen schuim vertegenwoordigt extreme vesiculatie in silica-rijke glas.
Identificatie en gelijkenissen
Lava wordt geïdentificeerd door textuur, context, mineralogie, dichtheid, magnetisme en breuk. Kleur alleen is niet betrouwbaar, omdat industriële slak, ovenklinker, vervaardigd glas, kolenafval en geverfde poreuze materialen op vulkanisch gesteente kunnen lijken.
Nuttige aanwijzingen
- Vesikels kunnen rond, uitgerekt, open of met mineralen gevuld zijn.
- Basalt is meestal dicht, donker en zwak magnetisch door ijzer-titaniumoxiden.
- Obsidiaan vertoont een glanzende glans en conchoïdale breuk.
- Puimsteen is ongewoon licht vanwege de overvloed aan afgesloten poriën.
- Vulkanische context ondersteunt de identificatie sterk.
Slak en klinker
Slak kan donker en vesiculair zijn, maar kan ook metalen druppels, onnatuurlijke kleuren, industriële glasoppervlakken of context bevatten die verband houdt met gieterijen, spoorbedden, ovens of afvalstortplaatsen.
Natuurlijk glas versus vervaardigd glas
Obsidiaan en vervaardigd glas kunnen beide schelpvormig breken. Stroombanden, sferolieten, vulkanische insluitsels en geologische context helpen bij het identificeren van obsidiaan.
Zorg en hantering
Dicht basalt en veel lavamonsters zijn stabiel voor weergave, maar poreuze en glazige vormen vereisen zorgvuldiger hantering. Puimsteen en scoria kunnen korrels verliezen door dunne bubbelwanden, terwijl obsidiaan zeer scherpe randen kan hebben. Vermijd thermische schokken, kokend water, directe vlam en zware oliën of wassen die in poreus materiaal kunnen trekken en het oppervlak kunnen veranderen.
Reiniging
Gebruik een zachte borstel, blaasbalg of droge doek. Stabiel basalt kan kort worden afgespoeld en grondig worden gedroogd, maar poreuze scoria en puimsteen mogen niet nat blijven.
Opslag
Wikkel obsidiaan en andere scherpe glazige stukken in zodat de randen de huid niet snijden of naburige exemplaren niet krassen. Ondersteun fragiele puimsteen en scoria van onderen.
Weergave
Zijlicht onthult vesikels, stroomlijnen, glazige glans en met mineralen gevulde amygdalen beter dan fel direct licht.
Veelgestelde vragen
Is lava altijd basalt?
Nee. Basalt is het meest voorkomende lavatype aan het aardoppervlak, vooral in oceanische en hotspot-gebieden, maar lava kan ook andesitisch, dacitisch, ryolitisch of van een meer ongebruikelijke samenstelling zijn.
Waarom zien sommige lavastromen er glad uit terwijl andere scherp zijn?
Zowel gladde pāhoehoe als scherpe ʻaʻā kunnen basaltisch zijn. Het verschil komt door temperatuur, kristalliniteit, gasinhoud, helling, stroomsnelheid en de manier waarop de buitenste korst breekt of vouwt terwijl het binnenste blijft bewegen.
Hoe wordt lava obsidiaan?
Obsidiaan ontstaat wanneer silica-rijke lava zo snel afkoelt dat kristallen geen tijd hebben om te groeien. Het resultaat is vulkanisch glas met een glanzende glans en een schelpvormige breuk.
Waarom kan puimsteen drijven?
Puimsteen bevat zoveel afgesloten gasbellen dat de dichtheid ervan lager kan zijn dan die van water. Zodra water het poriënnetwerk binnendringt, kan een stuk dat eerst dreef uiteindelijk zinken.
Wat zijn amygdalen in lava?
Amygdalen zijn voormalige gasbellen die later zijn gevuld met mineralen die door vloeistoffen zijn aangevoerd. Veelvoorkomende vullingen zijn calciet, kwarts, chalcedoon, zeolieten, chloriet en epidot.
Kan lava zich onder water vormen?
Ja. Onderzeese uitbarstingen komen vaak voor bij mid-oceanische ruggen en oceanische vulkanische gebieden. Lava die in water uitbarst, vormt vaak kussenstructuren met glazige, afgekoelde randen.
Het verhaal van de vorming in één overzicht
Lava is het zichtbare eindresultaat van een diepgaand geologisch proces: gesteente smelt gedeeltelijk, magma stijgt op, gassen zetten uit en gesmolten materiaal komt in contact met lucht, water, ijs of open grond. Vanaf dat moment begint het afkoelen en verandert beweging in textuur. Touwachtig basalt, scherpe ʻaʻā, kussenvormige lava, obsidiaan glas, puimsteen schuim, scoria, koepels, buizen, kolommen, vesikels en amygdalen zijn allemaal getuigen van dezelfde transformatie: de hitte van de aarde wordt een blijvende oppervlaktetaal.