Fra smelte til bergart
Smeltet bergart under jorden kalles magma; når den bryter ut, kalles den lava. Den viktigste egenskapen er viskositet – hvor stivt den flyter – som øker med kiselinnhold. Basalt med lavt kiselinnhold renner fritt og bygger brede skjoldvulkaner og lange lavastrømmer, som på Kīlauea på Hawaiʻi. Riolitt med høyt kiselinnhold er stiv og fanger gass, som vanligvis slipper ut eksplosivt og gir aske, pimpstein og bratte kupler.
Avkjølingshastigheten avgjør så teksturen. Raskt avkjølt lava kan bli glassaktig obsidian; magma som avkjøles langsomt dypt under jorden, vokser fram synlige krystaller og danner bergarter som granitt.
Definisjon: viskositet
Motstand mot flyt. Honning er mer viskøs enn vann; riolittlava er langt mer viskøs enn basalt.
Definisjon: intrusjon
Et magmalegeme som kjølte seg ned under jorden uten å bryte ut, og som senere noen ganger blir blottlagt av erosjon.
Søyler fra avkjøling
Giant's Causeway i Nord-Irland har omtrent 40 000 sammenlåste søyler, dannet av tykke basaltstrømmer som brøt ut for omtrent 50 til 60 millioner år siden. Over sjøen er Fingal's Cave på Staffa skåret inn i samme type lava. Sagnet tilskriver dem kjempen Finn McCool; fysikken gir en godt prøvd forklaring.
Når en tykk, stille strøm kjøles ned, trekker den seg sammen. Bergarten kan ikke krympe som ett sammenhengende lag, så den sprekker. Sprekkene starter ved avkjølingsflatene og vokser innover, og mønsteret som frigjør spenning mest effektivt, tenderer mot sekssidede søyler, selv om fem- og syvsidede er vanlige. Laboratorie- og feltarbeid viser at langsommere avkjøling generelt gir bredere søyler.
Devils Tower i Wyoming har også søyler, men dens overordnede opprinnelse er et ærlig eksempel på et uløst spørsmål. Geologer er enige om at det er magmatisk bergart som kjølte seg ned under jorden og ble blottlagt av erosjon. Om det var en lakkolitt, en vulkansk plugg eller en stock, er fortsatt omstridt.
Søylesprekking skyldes termisk sammentrekning under avkjøling.
Devils Tower: lakkolitt, vulkansk plugg eller stock – bevisene støtter mer enn én tolkning.
Vulkaner født i nyere tid
I februar 1943 åpnet det seg en sprekk i en maisåker nær landsbyen Parícutin i Mexico. Innen ett år hadde en askekjegle vokst flere hundre meter høyt; utbruddene fortsatte til 1952 og begravde to landsbyer under lava. Den er fortsatt en av de få vulkanene forskere har fulgt fra fødsel til hvile.
Utenfor Sør-Island steg Surtsey opp av havet mellom 1963 og 1967. Den har siden vært vernet som et naturlig laboratorium, og dokumenterer hvordan bølger eroderer en ny øy og hvordan liv koloniserer naken bergart.
Erosjon kan også avsløre en vulkans indre. Shiprock i New Mexico er en vulkansk hals: den herdede kanalen til en eroderet vulkan, med radiale gangbergarter som strekker seg over sletten.
Sammenligning av vulkanske former
Undersjøiske utbrudd kjøler lava momentant til avrundede «puter», den vanligste vulkanske bergartsformen på Jorden, selv om den sjelden sees. I Dallol i Etiopia er de sterkt gule og grønne bassengene ikke lava i det hele tatt, men varme, sure kilder rike på salt og svovel – vulkansk varme som kommer til uttrykk gjennom vann.
| Form | Hovedprosess | Eksempel | Typisk tidsramme |
|---|---|---|---|
| Søylebasalt | Sammentrekning under avkjøling | Giant's Causeway | År til tiår med avkjøling |
| Slaggkjegle | Fragmenter hopet opp rundt en åpning | Parícutin | Måneder til et tiår |
| Vulkansk hals | Erosjon som blottlegger en kanal | Shiprock | Millioner av år |
| Putelava | Rask avkjøling i vann | Midtoceaniske rygger | Minutter per pute |
| Hydrotermisk felt | Varme væsker som avsetter mineraler | Dallol | Kontinuerlig, og endrer seg år for år |
MagmatiskPutelava
Glassaktige skorper over lava som fortsatte å strømme innvendig.
MagmatiskObsidian og pimpstein
Samme silikarike smelte; én avkjølt og tett, én oppskummet av gass.