Door: Alan V. Morgan

Het is belangrijk te onthouden dat vulkanen niet willekeurig over het aardoppervlak verspreid liggen. Zij bevinden zich gewoonlijk, maar niet altijd, aan de randen van de enorme lithosferische platen die het aardoppervlak vormen. De vormen van vulkanische landvormen zijn een weerspiegeling van de samenstelling van de lava’s die door de vulkaan worden uitgestoten.

De samenstelling van de lava beïnvloedt ook het soort activiteit dat de vulkaan vertoont. Alvorens terug te komen op de soorten vulkanen, moeten we nog eens kijken naar de aard van het magma en hoe de lavas aan de oppervlakte komt. Figuur 1a illustreert een hypothetische doorsnede van de aardkorst die zich ongeveer 10 tot 15 km onder een vulkaan uitstrekt. Magma ontstaat onder hitte en druk diep onder het aardoppervlak in magmakamers of batholieten (onderkant van fig. 1a). Wanneer het magma in een batholiet afkoelt, kan het gesteentetype graniet zijn (als het gesteentetype zuur is), misschien syeniet of dioriet (als het gesteente intermediair is) of gabbro (als het gesteente basisch is) – (zie de classificatie van stollingsgesteenten elders in dit nummer).

Magma dat uit de batholiet opstijgt, baant zich een weg naar het oppervlak. Eenmaal gestold is het gesteentetype (bij 1) zeer grofkorrelig of faneritisch (vanwege de langzame afkoeling en de overvloedige elementen). Men kan fragmenten, maar ook veel grotere stukken van het dak van de batholiet in de magmakamer zien zakken. Vaak smelten deze volledig samen of zijn ze sterk veranderd. In sommige gevallen kunnen kleinere fragmenten snel naar de oppervlakte worden gebracht in een bijna onveranderde vorm, waar zij ons iets kunnen vertellen over de aard van de gesteenten op diepte. Deze “vreemde gesteenten” staan bekend als xenolieten.

Figuur 1a: linkerzijde. Doorsnede van de aardkorst van ongeveer 15 km
Figuur 1b: rechterzijde. Drie vulkanen (Boven) Skalbreid, IJsland, een vulkaan met basaltlava; (Midden) Ngauruhoe, Nieuw-Zeeland, een vulkaan van andesitische samenstelling en (Onder) Beerenberg op Jan Mayen, een samengestelde vulkaan met trachiet en basalt, afgewisseld met as.

Het magma dat naar de oppervlakte stijgt, koelt sneller af naarmate het opstijgt naar gebieden met lagere temperaturen en drukken. Vloeibare uitlopers van de hoofdaanvoer werken zich een weg in het landgesteente en vormen zo dykes en sills. Uitlopers zijn lange, vlakke uitsteeksels die parallel lopen met de “korrel” van het landgesteente. Dijken snijden dwars door de nerf van het landgesteente. Een transgressieve sill is een vlakke intrusie die van het ene niveau naar een ander niveau in het landgesteente opschuift. Het gebied bij 2 illustreert een kleinere kamer of reservoir waar magma zich kan verzamelen onder de bijna-verticale doorgang naar de oppervlakte. De kristallen die zich hier vormen zijn kleiner en kunnen geïsoleerde grotere kristallen bevatten die van onderaf zijn meegevoerd. Deze stollingsgesteente-textuur van twee afmetingen is “hypabyssaal”. Een kleine uitloper waar het magma het vaste gesteente omhoog heeft geduwd tot een koepelvormige structuur wordt geïllustreerd als een laccoliet. De korrelgrootte is middelmatig in gesteenten die op dit niveau stollen.

Magma gaat verder omhoog, doordringt scheuren en expanderende verbindingen in het landgesteente tot een punt waar het uiteindelijk aan de oppervlakte ontsnapt. Dit is de positie van de vulkaan. Aan de oppervlakte, onder betrekkelijk lage temperatuur en druk, ontgast en koelt het magma snel af, waarbij lava ontstaat met zeer kleine (fijnkorrelige of aphanitische) kristallen (bij 3). De vorm van de vulkaan wordt weerspiegeld door de chemische samenstelling van de lava en dit is te zien in figuur 1b.

Drie vulkanen zijn afgebeeld. Bovenaan staat Skalbreid, ten noorden van Thingvellir in zuid-centraal IJsland. Dit is een typisch voorbeeld van een “Schild” vulkaan. (Zo genoemd, omdat hij lijkt op een oud Vikingschild dat op zijn basis rust). Hier zijn de basaltlava’s zeer vloeibaar en lopen snel over het landschap. Dit zijn vulkanen met “Montezuma’s wraak”, en kunnen gemakkelijk vergeleken worden met mensen met “de loopjes”! Omdat de lava gemakkelijk stroomt, hebben de vulkanen lage hellingshoeken en zijn ze meestal niet explosief. Ze hebben echter wel spectaculaire lavafonteinen en produceren enorme hoeveelheden lava. Deze zijn goed vertegenwoordigd door vulkanen in oceanische gebieden van de planeet, zoals Hawai’i en IJsland, maar ze bestaan ook in continentale gebieden elders.

De middelste afbeelding is van Ngauruhoe, een grote (2291m-hoge) vulkaan in Tongariro National Park, North Island, Nieuw-Zeeland. Intermediaire vulkanen komen vaak voor in gebieden van subductie van plaatranden, waar oceanische korst onder de continenten daalt. De vulkanen aan de westkant van Noord-Amerika, Midden- en Zuid-Amerika en het Caribisch gebied zijn vaak van dit type. Deze vulkanen hebben steile kanten en kunnen door hun explosieve aard zeer catastrofaal zijn. Zij worden vertegenwoordigd door sommige van de Caribische vulkanen (en vele andere elders). Ik beschrijf deze vulkanen vaak als “verstopte vulkanen” en hun gasachtige en explosieve aard kan gemakkelijk in verband worden gebracht met het menselijke spijsverteringsstelsel! Het type lava is gewoonlijk rhyo-daciet (een meer intermediaire samenstelling dan rhyoliet), trachyte of andesiet (genoemd naar vulkanische gesteenten langs de Andes). Ngauruhoe perst vaak andesiet uit, en is een van de actiefste vulkanen ter wereld.

Op de bodem ligt de vulkaan Beerenberg, op Nord Jan, Jan Mayen-eiland, Noord-Atlantische Oceaan. Beerenberg is een klassieke stratovulkaan – een enorme vulkanische stapel die is opgebouwd uit afwisselende lagen lava en as. De vulkaan is 2277 m hoog, en steekt nog eens drie kilometer onder de zeespiegel uit. Deze kegel laat ook zien dat vulkanen in de loop der tijd van samenstelling kunnen veranderen. De meeste moderne erupties zijn basaltisch, maar Beerenberg heeft ook een lange geschiedenis van trachytische erupties. (Zie ook het artikel over Jan Mayen in dit nummer).

Samengevat hebben stollingsgesteenten, wanneer zij op diepte worden gevormd, een grove textuur (grote kristallen), maar wanneer zij als lavas worden geëxtrudeerd, zijn de kristalformaten vrij klein. Vulkanen, waarvan de plaats gewoonlijk bepaald wordt door de grenzen van platen, of spanningen binnen platen, vooral in de nabijheid van “hot spots”, variëren in vorm en activiteit door de chemische samenstelling van de lavas die worden geëxtrudeerd.