Vid: Alan V. Morgan

Det är viktigt att komma ihåg att vulkaner inte är utspridda slumpmässigt över jordens yta. De är vanligtvis, men inte alltid, belägna nära marginalerna till de enorma litosfäriska plattor som utgör jordens yta. Formerna på vulkaniska landformer är en återspegling av sammansättningen av den lava som vulkanen pressar ut.

Lavasammansättningen påverkar också den typ av aktivitet som vulkanen uppvisar. Innan vi återvänder till vulkanernas typer bör vi återkomma till magmaens beskaffenhet och hur lavas når ytan. Figur 1a illustrerar ett hypotetiskt jordskorpesnitt som sträcker sig cirka 10 till 15 km under en vulkan. Magma uppstår under värme och tryck djupt under jordytan i magmakammare eller batholiter (nederst i figur 1a). De bergarter som syns när magman svalnar i en batholit kan vara granit (om bergarten är sur), kanske syenit eller diorit (om den är intermediär) eller gabbro (om den är basisk) – (se klassificeringen av magmatiska bergarter på andra ställen i detta nummer).

Magma som stiger upp från batholiten tar sig upp mot ytan. När den har stelnat skulle bergarten (vid 1) vara mycket grovkornig eller faneritisk (på grund av långsam avkylning och rikligt med grundämnen). Fragment såväl som mycket större bitar av taket på batholiten kan ses sjunka ner i magmakammaren. Ofta smälter dessa helt eller är avsevärt förändrade. I vissa fall kan mindre fragment snabbt föras upp till ytan i nästan oförändrad form, där de kan berätta om stenarnas beskaffenhet på djupet. Dessa ”märkliga stenar” kallas xenoliter.

Figur 1a: vänster sida. Skorpsnitt på cirka 15 km
Figur 1b: höger sida. Tre vulkaner (överst) Skalbreid, Island, en vulkan med basaltisk lava, (mitten) Ngauruhoe, Nya Zeeland, en vulkan med andesitisk sammansättning och (nederst) Beerenberg på Jan Mayen, en kompositvulkan med trachyter och basalt, omväxlande med aska.

Den magma som stiger upp till ytan svalnar snabbare när den stiger upp till områden med lägre temperaturer och tryck. Flytande utlöpare från huvudmataren arbetar sig in i landberget och bildar dyk och sills. Sills är långa, platta intrusioner som löper parallellt med landbergets ”korn”. Dykes skär tvärs över landbergets korn. En transgressiv tröskel är en platt intrusion som rör sig uppåt från en nivå till en annan nivå i berggrunden. Området vid 2 illustrerar en mindre kammare eller reservoar där magma kan samlas under den nästan vertikala ledningen till ytan. Kristaller som bildas här är mindre och kan innehålla enstaka större kristaller som har transporterats nerifrån. Denna textur av magmatiska bergarter med två storlekar är ”hypabyssal”. En liten utlöpare där magman har tvingat berggrunden uppåt till en kupolformad struktur illustreras som en laccolit. Kornstorleken är medelstor i bergarter som stelnar på denna nivå.

Magma fortsätter uppåt och tränger igenom sprickor och expanderande fogar i landberget till en punkt där den så småningom kommer ut vid ytan. Detta är vulkanens position. Vid ytan under relativt låga temperatur- och tryckförhållanden avgasar och kyls magman snabbt och producerar lava med mycket små (finkorniga eller afanitiska) kristaller (vid 3). Vulkanens form återspeglas av lavans kemiska sammansättning och detta framgår av figur 1b.

Tre vulkaner illustreras. Överst är Skalbreid, norr om Thingvellir i södra centrala Island. Detta är ett typiskt exempel på en ”sköldvulkan”. (Så kallad, eftersom den liknar en gammal vikingasköld som vilar på sin bas). Här är basaltlavanorna mycket flytande och rinner snabbt över landskapet. Detta är vulkaner med ”Montezumas hämnd”, och kan lätt jämföras med människor med ”löprörelser”! Eftersom lavan flyter lätt har vulkanerna låga lutningsvinklar och är vanligtvis inte explosiva. De har dock spektakulära lavafontäner och producerar enorma mängder lava. Dessa är väl representerade av vulkaner i oceaniska områden på planeten, som Hawai’i och Island, men de finns också i kontinentala områden på andra håll.

Den mellersta bilden är av Ngauruhoe, en stor (2291 m hög) vulkan i Tongariro National Park, Nordön, Nya Zeeland. Intermediära vulkaner är vanliga i områden med subduktion av plattmarginaler, där oceanisk skorpa sjunker ner under kontinenterna. Vulkanerna på den västra sidan av Nordamerika, Central- och Sydamerika och Karibien är ofta av denna typ. Dessa vulkaner har branta sidor och kan på grund av sin explosiva natur vara mycket katastrofala. De representeras av några av de karibiska vulkanerna (och många andra på andra håll). Jag beskriver ofta dessa vulkaner som ”förstoppade vulkaner” och deras gasformiga och explosiva natur kan lätt relateras till människans matsmältningssystem! Lavatypen är vanligen rhyo-dacit (en mer intermediär sammansättning än rhyolit), trachyte eller andesit (namngiven efter vulkaniska bergarter längs Anderna). Ngauruhoe sprider ofta andesit och är en av de mest aktiva vulkanerna i världen.

I botten syns Beerenbergvulkanen, på Nord Jan, Jan Mayen Island, Nordatlanten. Beerenberg är en klassisk stratovulkan – en enorm vulkanisk hög som består av omväxlande lager av lava och aska. Vulkanen är 2277 meter hög och sträcker sig ytterligare tre kilometer under havsnivån. Denna kon visar också att vulkaner kan variera i sammansättning genom tiderna. De flesta av de moderna utbrotten har varit basaltiska, men Beerenberg har också haft en lång historia av trachytiska utbrott. (Se även artikeln om Jan Mayen i detta nummer).

Sammanfattningsvis har magmatiska bergarter när de bildas på djupet grova texturer (stora kristaller), men när de extruderas som lava är kristallstorlekarna ganska små. Vulkaner, vars position vanligtvis bestäms av plattornas gränser eller spänningar inom plattorna, särskilt i närheten av ”heta punkter”, varierar i form och aktivitet beroende på den kemiska sammansättningen hos de lavor som extruderas.