Vulkan – hvad er det? Dannelse, typer og udbrud

Opdag hvad en vulkan er, hvordan vulkaner dannes, typer og farlige udbrud — alt om magma, kratre, hotspots og konkrete eksempler som Mauna Loa.

En vulkan er et bjerg, hvor der kommer lava (varm, flydende sten) ud fra et magmakammer under jorden, eller hvor der tidligere har været lava. Vulkaner dannes ved bevægelse af tektoniske plader.

Hvordan dannes vulkaner?

Jordens skorpe består af 17 store, stive tektoniske plader. De flyder på et varmere, blødere lag i kappen. Vulkaner findes ofte der, hvor tektoniske plader bevæger sig fra hinanden eller nærmer sig hinanden. Når pladerne bevæger sig fra hinanden (f.eks. langs midtoceaniske rygge), stiger varmt magma op og danner nye oceanbundsformationer og ofte vulkankratere på havbunden. Hvor plader nærmer sig hinanden, tvinges den ene plade ned under den anden (subduktion), smelter delvist og kan danne eksplosive vulkaner.

Der kan også dannes vulkaner, hvor skorpens plader strækkes og tyndes ud, f.eks. i det østafrikanske rift. Vulkaner findes normalt ikke, hvor to tektoniske plader glider forbi hinanden.

Vulkanisme væk fra pladegrænserne er forårsaget af kappepumper. Disse såkaldte "hotspots", f.eks. Hawaii, menes at opstå fra opstrømmende magma fra kerne-mantel-grænsen, 3.000 km dybt inde i jorden. Over tid kan en plade bevæge sig hen over et hotspot og skabe en kæde af vulkanske øer.

Typer af vulkaner

Der findes flere hovedtyper af vulkaner, som adskiller sig i form og udbrudsadfærd:

• Skjoldvulkan – bred, flad profil dannet af meget flydende basaltisk lava, f.eks. mange vulkaner på Hawaii (inklusive Mauna Loa). Skjoldvulkaner har ofte lange, rolige udbrud.
• Stratovulkan (kompositvulkan) – stejle, kegleformede bjerge bygget af vekslende lag af lava og pyroklastisk materiale. Disse kan give kraftige, eksplosive udbrud.
• Stime- og keglevulkaner – mindre, ofte kegleformede vulkaner dannet af kasteagtigt materiale (tefra) ved korte, kraftige udbrud.
• Caldera – store skålformede sænkninger, der dannes, når et magmakammer tømmes ved et voldsomt udbrud, og toppen kollapser. Calderaer kan senere fyldes af nyt magma og danne mindre vulkaner.
• Sprække- eller fissurvulkaner – lange revner i jorden, hvor lava strømmer ud og danner store flade lavamarker.

Magma, lava og udbrudstyper

Magmaens sammensætning bestemmer, hvor flydende (viskøs) den er, og dermed hvilken type udbrud der sker. Generelt gælder:

• Basaltisk magma: lav viskositet, let flydende → roligere, effusive udbrud med lange lavastrømme.
• Andesitisk og ryolitisk magma: højere viskositet → mere eksplosive udbrud på grund af fangede gasbobler, som kan føre til voldsom fragmentation af magmaen.

Udbrud kan karakteriseres som effusive (lava strømmer roligt ud) eller eksplosive (voldsom sprængning af magma og gas). Når der er tilstrækkeligt tryk, bryder vulkanen ud. Nogle vulkanudbrud blæser toppen af vulkanen af. Nogle gange kommer magmaen hurtigt ud, og andre gange kommer den langsomt. Nogle udbrud kommer ud i en side i stedet for i toppen.

Materialer, der frigives ved et udbrud

Når en vulkan er aktiv, kommer der materialer ud af den. Materialerne omfatter:

• Lava – smeltet sten, der flyder ud over overfladen.
• Damp og andre gasser – vanddamp, kuldioxid (CO2), svovl-dioxid og svovlforbindelser, som kan være farlige for mennesker og påvirke klimaet.
• Aske og små partikler (tefra), samt større brudstykker af sten.
• Pyroklastiske strømme – meget varme, hurtigt bevægende blandinger af gas og faste partikler.

Farer ved vulkanudbrud

Vulkanudbrud kan give en række farer for mennesker, dyr og infrastruktur:

• Pyroklastiske strømme: ekstremt varme og dødelige skred af gas og tefra.
• Askenedfald: kan ødelægge afgrøder, forstyrre luftfart, beskadige maskiner og forårsage sundhedsproblemer.
• Lahars (vulkaniske mudderskred): dannes, når aske blandes med vand og bevæger sig ned ad dalene.
• Lavastrømme: ødelægger bygninger, men bevæger sig ofte langsommere, så evakuering kan være mulig.
• Gasser: høje koncentrationer af CO2 eller svovlholdige gasser kan være giftige.
• Tsunamier: store vulkanske udbrud eller kollaps af vulkanske skråninger i havet kan udløse tsunamier.
• Klimaeffekter: store udbrud, der sender aerosoler højt op i atmosfæren, kan afkøle regioner i måneder til år.

Overvågning og forskning

Vulkanologer er videnskabsmænd, der studerer vulkaner ved hjælp af metoder fra geologi, kemi, geografi, mineralogi, fysik og sociologi. Overvågning af vulkaner omfatter:

• Seismologi (måling af jordskælv): stigende hyppighed af små skælv kan tyde på magmabevægelse.
• Deformationsmålinger (GPS, tiltmetre): viser, om overfladen buler op, når magma fylder et kammer.
• Gasemissioner (måling af svovl-dioxid, carbonmonoxid mv.): øget gasudslip kan forudsige udbrud.
• Satellitbilleder og termisk overvågning: registrerer varmeforandringer og askeudslip.
• Sociologiske studier og beredskabsplaner: hvordan man bedst evakuerer og beskytter befolkningen.

Overvågning gør det muligt at give varsler og gennemføre evakueringer, selvom præcise tidspunkter for udbrud ofte er svære at forudsige præcist.

Vulkaner andre steder i Solsystemet

Vulkaner findes på andre planeter end Jorden. Et eksempel er Olympus Mons på Mars, som er det største kendte vulkanske bjerg i solsystemet. Der findes også vulkansk aktivitet på månerne, f.eks. Jupiters måne Io, hvor vulkaner udsender varme og materiale i rummet.

Eksempler og bemærkelsesværdige vulkaner

Verdens største aktive skjoldvulkan hedder Mauna Loa på Hawaii. Mauna Loa er en del af de fem vulkaner på Hawaii's "Big Island". Den seneste større udbrudshændelse fra Mauna Loa fandt sted i november 2022, men vulkanen har et langt udbrudshistorik og har gået i udbrud mange gange gennem de sidste par hundrede år. Ligesom alle de andre vulkaner på Hawaii blev Mauna Loa skabt af bevægelsen af den tektoniske Stillehavsplade, der bevægede sig over Hawaii hotspot i Jordens kappe. Mauna Loa er omkring 4 169 meter høj og er en skjoldvulkan. Det største nyere udbrud fra Mauna Loa efterlod et lavaspor, der strakte sig mange kilometer.

Andre kendte vulkaner på Jorden omfatter stratovulkaner som Mount St. Helens (1980) og eksplosive udbrud som Krakatoa, samt mere hyppigt aktive skjoldvulkaner som Kīlauea på Hawaii. Udbrud som Eyjafjallajökull (2010) har vist, hvordan aske fra vulkaner kan påvirke lufttrafik og samfund langt væk fra vulkanen.

Opsummering: Vulkaner dannes primært på grund af tektoniske processer og hotpots. De kommer i forskellige former og kan have meget forskellige udbrudstyper — fra rolige lavafloder til voldelige, eksplosive udbrud — og udgør en række farer, som forskere forsøger at overvåge og forudsige for at beskytte mennesker og infrastruktur.

Typer af vulkaner

Lava og pyroklastisk materiale (skyer af aske, lavastykker og damp), der kommer ud fra vulkaner, kan skabe mange forskellige former for landformer. Der findes to grundlæggende typer vulkaner.

Skjoldvulkaner

Disse vulkaner er dannet af flydende mafisk lava med lavt indhold af silica.

Skjoldvulkaner er bygget op af lag af lava fra kontinuerlige udbrud (uden eksplosioner). Fordi lavaen er så flydende, spredes den ud, ofte over et stort område. Skjoldvulkaner vokser ikke til en stor højde, og lagene af lava spredes ud, så vulkanen får let skrånende sider. Skjoldvulkaner kan producere store områder af basalt, som normalt er det, lava er, når den er afkølet.

Vulkanens base vokser i størrelse i løbet af flere på hinanden følgende udbrud, hvor størknet lava spredes ud og ophobes. Nogle af verdens største vulkaner er skjoldvulkaner.

Skjoldvulkaner kan være enorme, selv om deres sider ikke er særlig stejle. Mauna Kea på Hawaii er det største bjerg på Jorden, hvis man måler det fra sin base på havbunden.

Stratovulkaner

En stratovulkan, også kendt som en sammensat vulkan, er en høj, kegleformet vulkan. Den er opbygget af mange lag hærdet lava, tefra, pimpsten og vulkansk aske.

I modsætning til skjoldvulkaner har stratovulkaner en stejl profil og periodiske udbrud. Den lava, der strømmer fra stratovulkaner, afkøles og hærder, inden den spredes langt. Den er klæbrig, dvs. den har en høj viskositet. Den magma, der danner denne lava, er ofte felsisk magma med et højt til mellemliggende indhold af silica og mindre mafisk magma. Store felsiske lavastrømme er ualmindelige, men de har spredt sig op til 15 km (9,3 mi).

To berømte stratovulkaner er Japans Fuji-bjerg og Vesuv. Begge har store baser og stejle sider, der bliver stejlere og stejlere, efterhånden som man nærmer sig toppen. Vesuv er berømt for sin ødelæggelse af byerne Pompeji og Herculaneum i 79 e.Kr., hvor tusindvis af mennesker omkom.

Caldera

En caldera er et bassinlignende område, der er dannet ved sammenstyrtning af land efter et vulkanudbrud. Dette sker, når en stor stratovulkan sprænger sin top af. Bunden af krateret synker derefter ned og efterlader en caldera, hvor toppen af vulkanen før var. Krakatoa, der er bedst kendt for sit katastrofale udbrud i 1883, er meget mindre nu.

 
Tavurvur, en aktiv stratovulkan nær Rabaul i Papua Ny Guinea  


Fuji-bjerget, en aktiv stratovulkan i Japan, der sidst gik i udbrud i 1707-08  

Hvordan vulkaner dannes

Der er to hovedprocesser.

Vulkaner opstår, når to tektoniske plader støder sammen. Når disse to plader mødes, går den ene af dem (som regel den oceaniske plade) ind under den kontinentale plade. Dette er en subduktionsproces. Herefter smelter den og danner magma (inde i magmakammeret), og trykket øges, indtil magmaen sprænger gennem jordskorpen.

Den anden måde er, når en tektonisk plade bevæger sig over et varmt punkt i jordskorpen. Det varme punkt arbejder sig gennem skorpen, indtil det bryder igennem. Calderaen i Yellowstone Park blev dannet på den måde, og det samme gjorde Hawaiiøerne.

 
Dele af en vulkan:   1. Stort magmakammer 2. Grundfjeld 3. Ledning (rør) 4. Basis 5. Sill 6. Forgreningsrør 7. Lag af aske, der udsendes af vulkanen 8. Flanke 9. Lag af lava fra vulkanen 10. Hals 11. Parasitkegle 12. Lavastrøm 13. Slange 14. Krater 15. Askesky  

Klassifikation

En traditionel måde at klassificere eller identificere vulkaner på er det traditionelle udbrudsmønster. De vulkaner, der kan komme i udbrud igen når som helst, kaldes aktive vulkaner. De, der nu er stille, kaldes hvilende (inaktive). De vulkaner, der ikke har haft udbrud i historisk tid, kaldes uddøde.

Aktiv

En aktiv vulkan er i øjeblikket i udbrud, eller den er gået i udbrud inden for de sidste 10.000 år. Et eksempel på en aktiv vulkan er Mount St. Helens i USA (USA).

Dormant (inaktiv)

En hvilende vulkan "sover", men den kan vågne op i fremtiden. Mount Rainier i USA betragtes som en sovende vulkan.

Uddød (død vulkan)

En udslukt vulkan er ikke gået i udbrud i de sidste 10.000 år. Edinburgh Castle i Skotland ligger på toppen af en udslukt vulkan.

 
Edinburgh Castle på stedet for en udslukt vulkan, ca. 1581  

Spørgsmål og svar

Spørgsmål: Hvad er en vulkan?

Spørgsmål: Hvordan dannes vulkaner?

Sp: Hvilke materialer kommer ud af en aktiv vulkan?

Spørgsmål: Hvor findes vulkaner andre steder end på Jorden?

Spørgsmål: Hvem studerer vulkaner?

Spørgsmål: Hvad er verdens største vulkan?

Spørgsmål: Hvornår var Mauna Loa sidst i udbrud?

Søg efter bogstav