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Infoblatt Vulkanite

Übersicht über vulkanische Gesteine







Vulkanite, erstarrtes Magma, können nach verschiedenen Gesichtspunkten unterteilt werden: Einmal nach ihrer chemischen und mineralogischen Zusammensetzung und zweitens nach ihrer Genese und Morphologie. Neben Magma wird bei Vulkanausbrüchen auch Gas, vor allem Wasserdampf und Kohlendioxid gefördert.


Magmatypen

Der wichtigste chemische Parameter zur Klassifikation von Magmen, und damit auch von Vulkaniten, ist der SiO₂-Gehalt der Schmelze, denn Silizium ist der Hauptbestandteil fast aller Magmatite und der Siliziumgehalt kontrolliert die Viskosität (Zähflüssigkeit) von Magmen, wodurch wiederum viele andere Prozesse gesteuert werden. Sehr SiO₂-arme Magmen enthalten weniger als 45 % SiO₂. Basalte, die bei weitem häufigsten Vulkanite, sind als Gesteine mit einem SiO₂-Gehalt zwischen 45 und 52 % SiO₂ definiert. Basalte enthalten viel (um 10 %) Magnesium, Calcium und Eisen sowie ca. 15 % Aluminium. Mit steigendem SiO₂-Gehalt von Magmen sinken die Anteile dieser Elemente, dafür steigen die Alkaligehalte und der Aluminium-Gehalt.

	Basaltische Lava	Intermediäre Lava Andesit	Saura Lava Dacit - Rhyolith
Farbe der Lava	dunkel	mittel	hell
Kieselsäuregehalt	< 52 %	52 - 66 %	> 66 %
Viskosität	niedrig	mittel	hoch
Austrittstemperatur	1.050 - 1.200 °C	900 - 1.000 °C	700 - 900 °C
Fließgeschwindigkeit	hoch: 1 - 30 m / min	gering: < 5 m / min	gering: cm / min
Lavatyp	Pahoehoe- und Aa-Lava	mehr Aa-Lava	Aa-Lava, Obsidianströme, oft Dome

Vulkanische Gesteine (Vulkanite)

• Lava
  Magma, das an die Erdoberfläche aufsteigt, wird gemeinhin als Lava bezeichnet. Beim Austritt aus dem unterirdischen System wird das Magma meist durch die expandierenden Gasblasen zerfetzt. Im Falle hawaiianischer Eruptionen fallen diese Lavafetzen nahe des Schlotes oder der Eruptionsspalte zur Erde zurück und vereinigen sich zu fließfähigen Massen, die Lavaströme bilden können. Diese zeigen je nach Zusammensetzung, ihrer Temperatur und Fließgeschwindigkeit unterschiedliche Ausbildungen:
  • Strick- und Fladenlava (Pahoehoe-Lava)
    Dünnflüssige Laven haben nach der Erstarrung eine relativ glatte Oberfläche und werden als Strick- oder Fladenlava bezeichnet. Dieser Typ von Lava wird nach dem hawaiianischen Begriff für "worauf man mit Füßen gehen kann" als Pahoehoe bezeichnet. Dieser Lavatyp ist durch geringe Viskosität, hohe Temperatur und Fließgeschwindigkeit sowie geringen Kieselsäuregehalt gekennzeichnet.
  • Brockenlava (Aa-Lava)
    Brockenlava ist rau und zerklüftet und wird mit dem hawaiianischen Begriff Aa-Lava bezeichnet. Die bereits erstarrte Haut wird durch Bewegung im Innern des Lavastroms erneut gebrochen (Autobrekziierung). Die Brockenlava ist durch hohe Viskosität sowie geringere Temperatur und Fließgeschwindigkeit gekennzeichnet.

Vulkanisches Lockermaterial (Tephra, pyroklastische Gesteine)

Vulkanisches Lockermaterial kann nach dem Transportmechanismus oder nach der Korngröße eingeteilt werden. Auswurfmaterial, das einen Durchmesser von mehr als 64 mm hat, wird als "Bombe" bezeichnet. Die noch heißen Lavafetzen rotieren beim Flug und erstarren manchmal schon teilweise in der Luft. Mäßig aufgeblähte Magmafetzen werden als "Schlacken", sehr stark aufgeblähtes Material, das oft sogar auf Wasser schwimmt, wird als "Bims" bezeichnet. Bei eckig geformten Auswürflingen handelt es sich um ältere Gesteine (Nebengestein), die nur 'zufällig' mit dem Magma mitbefördert wurden; sie werden als "Blöcke" bezeichnet.
Auswurfmaterial mit Durchmessern zwischen 64 und 2 mm wird als "Lapilli" bezeichnet. Hierbei handelt es sich um gerundete, mehr oder weniger stark blasige Lavafetzen, die ihren Namen nach dem italienischen Wort für Steinchen bekommen haben. Noch feineres Auswurfmaterial wird als vulkanische "Asche" bezeichnet (obwohl sie nichts mit Verbrennung zu tun hat). Das sind kleinste vulkanische Glassplitter, die sehr rasch mit Wasser reagieren und sich verfestigen (Tuffstein). Die Aschen sind zumeist geschichtet, werden wie Sedimente abgelagert und enthalten oft Bomben.


Transportmechanismen

Vulkanisches Lockermaterial kann einfach aus den Eruptionssäulen herausfallen (Fallablagerungen). Solche Ablagerungen weisen meist eine gute Schichtung und eine gleichmäßige Mächtigkeit auf. Wenn eine Eruptionssäule zusammenbricht, entsteht ein Aschenstrom (auch 'nué ardente' genannt), ein Gemisch aus Lavafetzen und heißen Gasen. Die entsprechenden Ablagerungen, die meist massig sind und in Tälern die größte Mächtigkeit aufweisen, werden Aschenstromablagerungen oder auch Ignimbrit genannt. Bei dem Kontakt von Magma mit Grundwasser kommt es zu besonders heftigen Explosionen (vergleichbar den Explosionen von Atombomben) und die pyroklastischen Gesteine werden als 'base-surge' transportiert (diese wurden tatsächlich zuerst beim Studium von Filmen von Atombombenexplosionen erkannt). Die Ablagerungen von base-surges weisen oft Dünenstrukturen auf, was besonders schön am Laacher See Vulkan in der Eifel zu sehen ist.


Plutonische Gesteine (Plutonite)

Nicht immer erreicht das Magma die Erdoberfläche. Es erstarrt dann innerhalb der Erdkruste. Da die Abkühlung an der Erdoberfläche viel schneller abläuft (in Stunden oder wenigen Tagen) als innerhalb der Erdkruste (je nach Tiefe Wochen bis Jahre) sind vulkanische Gesteine viel feinkörniger als in der Tiefe erstarrte plutonische Gesteine. Vulkanite enthalten oft wenige größere Kristalle (typischerweise 0,5 - 2 mm groß) in einer feinkörnigen oder aus Glas bestehenden Matrix. Plutonite sind dagegen oft gleichkörnig (d. h. alle Minerale haben ungefähr die gleiche Größe) und die einzelnen Minerale sind häufig etwa 1 - 10 mm groß. Das bekannteste plutonische Gestein ist der Granit.