NGV-Geonieuws 97 artikel 590

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


15 Juli 2005, jaargang 7 nr. 14 artikel 590

Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon
Geologisch Instituut, Adam Mickiewicz Universiteit, Poznan (Polen)

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 97! Op de huidige pagina is alleen artikel 590 te lezen.

<< Vorig artikel: 589 | Volgend artikel: 591 >>

590 Rijst en maïssiroop geven inzicht in gedrag van basaltische lava’s
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Vulkanologie !     Klik hier om dit artikel af te drukken !

Basaltische lava’s bestaan in twee soorten: zeer onregelmatige pakketten die bestaan uit schots en scheef op elkaar gestapelde brokstukken (naar het Hawaiiaanse woord p~hoehoe in het Nederlands pahoehoe genoemd) en meer regelmatige pakketten (naar het Hawaiiaanse woord 'a'~ in het Nederlands aa genoemd) die onder meer touwlava’s vormen. Deze verschillende pakketten ontstaan door het stollen van lavastromen met een uiteenlopend karakter: de pahoehoe-lavastromen gaan onregelmatig vooruit in de vorm van lobben waarvan de bovenzijde een dun gestold 'vlies' heeft, terwijl de aa-lavastromen zich continue voortbewegen als een front waarin gestolde brokstukken zich temidden van vloeibaar heet lava bevinden.


Een typische Pahoehoe, met touwlava

Niet alleen de gestolde gesteenten worden pahoehoe en lava genoemd, maar ook de lavastromen met die specifieke karakteristieken. Daarbij is het opvallend dat pahoehoes tijdens hun uitstromen vaak in een aa veranderen, maar dat het omgekeerde slechts zelden voorkomt. Wat daarvan de precieze reden is, is onbekend, maar het ligt voor de hand om te veronderstellen dat dat samenhangt met de toename van de viscositeit (stroperigheid) van de lavastroom, die toeneemt naarmate de hete stroom langer aan de relatief koude buitenlucht (en grond) is blootgesteld. Ook de uitkristallisatie van steeds meer kristallen bij afnemende temperatuur zou het gedrag van de lavastroom kunnen beïnvloeden.


Een typische aa met een zeer blokkig karakter

Om na te gaan hoe de veranderingen van pahoehoe in lava plaatsvinden, hebben de aardwetenschappers Adam Soule en Katharine Cashman een aantal interessante experimenten uitgevoerd. Ze gebruikten daarvoor maïssiroop die ze verdunden tot hij dezelfde viscositeit had als heet basaltisch magma. Verder gebruikten ze rijstkorrels; deze korrels, die de kristallen in de afkoelende lavastroom voorstelden, hadden dezelfde dichtheid als de verdunde maïssiroop.

Met deze simpele hulpmiddelen bootsten ze de opeenvolgende gebeurtenissen in een basaltische lavastroom na. Zo bleek dat bij een toename van de hoeveelheid rijst tot 0,3% van de totale massa (overeenkomend met meer kristallen, dus een verdere afkoeling van de lavastroom, dus een toenemende viscositeit) een laminaire stroming ontstond. Hierbij klonterden de afzonderlijke rijstkorrels aaneen, waarbij schuifvlakken tussen de afzonderlijke 'klonten' ontstonden. Uiteindelijk ontstond een rijstvrije zone van siroop aan het oppervlak van de siroop, waardoor deze stroom zich kon afscheiden van de eerder gevormde 'klonten'. Zo ontstond als het ware een aa uit een pahoehoe.

De vier hiervoor beschreven ontwikkelingsfases uit het laboratoriumexperiment komen precies overeen met metingen die zijn uitgevoerd tijdens de overgang van een pahoehoe-achtige lavastroom naar een aa-achtige lavastroom. Die overgang is nu dus goed verklaarbaar. Het blijft echter vooralsnodig onverklaarbaar waarom - in overigens zeldzame gevallen - een aa weer kan overgaan in een pahoehoe.

Referenties:
  • Soule, A.A. & Cashman, K.V., 2005. Shear rate dependence of the p~hoehoe-to-’a’~ transition: analog experiments. Geology 33, p. 361-364.


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl