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Vulkanismus ist ein Vorgang, bei dem geschmolzenes Gestein aus dem Erdinnern nach oben steigt. Dies ist möglich, da dieses Gestein weniger dicht ist als das umgebende Gestein. Es bildet in der Lithosphäre, der äußeren und erkalteten Schale der Erde, Magmakammern und gelangt von dort an die Oberfläche. Dieser Vorgang wird zusätzlich von sich schnell ausdehnenden Gasblasen angetrieben.
Diesen Prozess nennt man Vulkanismus. Dazu zählt auch der Austritt fester und gasförmiger Stoffe an der Erdoberfläche. Diese besteht größtenteils aus vulkanischem Gestein, und die bekannteste Erscheinungsform des Vulkanismus sind die kegelförmigen Vulkanberge.
Ein Vulkan ist die Stelle an der Erdoberfläche, an der feste oder geschmolzene Gesteine und die gasförmigen Stoffe aus dem Erdinneren an die Oberfläche gefördert werden. Diese Stelle kann auf dem Land und auf dem Meeresboden liegen. Die Austrittsstellen sind als Schlote oder als Spalten in der Erdkruste ausgebildet.Der Begriff Vulkan wird jedoch auch für die geologischen Bauformen verwendet, die durch vulkanische Tätigkeit entstanden sind: die auffälligen und teilweise sehr hohen Vulkanberge.
Unter Vulkanologie ist die Wissenschaft zu verstehen, die sich mit dem Vulkanismus beschäftigt. Ein Vulkanologe, ist der entsprechende Wissenschaftler/in. Er/Sie ist in der Regel ein Geologe/in, Mineraloge/in oder Geophysiker/in.
Um zu verstehen, wie Vulkanismus und Vulkane entsteht ist es wichtig zu wissen, wie die Erde aufgebaut ist und welche Vorgänge unter der Erdoberfläche stattfinden.
Die Erde besteht aus mehreren Schichten, die teils flüssig, teils fest sind. Der innere Kern besteht aus einer festen Metallschmelze, die trotz einer Temperatur von bis zu 5000 Grad Celsius nicht schmilzt. Das ist möglich, da im Inneren ein hoher Druck von bis zu 3,6 Millionen Bar herrscht.
Aus dem gleichen Material besteht der äußere Kern, der aufgrund des niedrigeren Drucks flüssig ist. Mit einer Dicke von knapp 3000 Kilometern kommt dann der Erdmantel, in dem Magma entstehen kann. Der Erdmantel besteht aus Gestein, welches allerdings nur an der Gesteinsoberfläche leicht anschmilzt und so eine zähe, aber fließfähige Masse bildet.
Auch hier verhindert der hohe Druck ein Schmelzen des Materials. Erst wenn der Druck geringer wird, schmilzt das Mantelgestein und es entsteht Magma. Das kann entweder durch Druckunterschiede im Erdmantel geschehen, oder nahe an der Erdkruste, wenn durch die Plattentektonik Störungszonen mit geringerem Druck entstehen.
Die Erdkruste ist ständig in Bewegung. An Stellen, wo zwei Erdplatten auseinanderdriften, entsteht eine Lücke. Diese Lücke wird durch vulkanisches Material aus der Tiefe wieder aufgefüllt. Zusätzlich gelangt Wasser aus den Meeren in diese Tiefen. Die geschmolzenen Gesteine, auch Magmen genannt, drängen zusammen mit dem Wasser an den Schwachstellen wieder an die Erdoberfläche.
Die riesigen Mittelozeanischen Bergrücken, die auf mehr als 60.000 Kilometern die Erde umspannen, sind durch die Entstehung so einer Lücke entstanden. Der Großteil von ihnen liegt unter Wasser, doch an manchen Stellen treten sie als Inseln in Erscheinung. Island, die Azoren und die Galapagos-Inseln sind Teile eines Ozeanischen Rückens.
An den Mittelozeanischen Rücken wächst die Erde in die Breite. Die Erdoberfläche bleibt in ihrer Ausdehnung jedoch konstant. Das ist möglich, weil an anderen Stellen der Erde eine ozeanische Platte sich unter eine kontinentale Platte schiebt. Diese Stellen nennt man Subduktionszonen. Hier werden die Oberflächengesteine wie ein Keil unter die Erdkruste geschoben, bis sie eine Zone von gut 100 Kilometern Tiefe erreichen. Dort werden die Gesteine durch große Hitze aufgeschmolzen.
Bevor ein Vulkan ausbricht, sammelt sich zunächst das zähflüssige Magma in einer Kammer, die mehrere Kilometer unter der Erdoberfläche liegt. Diese Kammer ist durch einen Schlot mit der Erdoberfläche verbunden. Gase wie Schwefelwasserstoff oder Kohlenstoffdioxid bauen in der Kammer einen enormen Druck auf. Wird der Druck zu groß, bricht der obere Gesteinsdeckel auf und das Magma sucht sich seinen Weg an die Oberfläche.
Je nach Zusammensetzung des Magmas und der Gase kann der Ausbruch eines Vulkans unterschiedlich stark ausfallen.
Bei manchen Ausbrüchen wird das Oberflächengestein kilometerweit in die Luft gestoßen. Bei anderen Vulkanen dagegen ergießt sich die Lava – so wird Magma genannt, wenn es an der Erdoberfläche austritt – lediglich in einem zähflüssigen Strom den Hang hinab.
Wiederum andere Vulkane stoßen große Aschemengen aus, die die ganze Umgebung bedecken, aber nicht sonderlich gefährlich sind. Sehr gefährlich dagegen sind die sogenannten pyroklastischen Ströme. Dabei rasen enorm heiße Asche- und Glutwolken den Hang hinab und vernichten alles, was auf ihrem Weg liegt.
Die Erdkruste besteht aus mehreren großen kontinentalen und ozeanischen Platten. Diese Platten reiben sich aneinander, driften voneinander weg oder eine schiebt sich unter die andere. Genau an diesen Plattengrenzen sind mehr als 90 Prozent aller Vulkane zu finden.
Die größte Konzentration an Vulkanen kann man am sogenannten Pazifischen Feuerring beobachten. Er reicht von der Westküste Amerikas über die Inselkette der Aleuten und Japan bis nach Indonesien und Papua-Neuguinea. In diesen Regionen schiebt sich die Pazifische Platte unter eine leichtere Kontinentalplatte. 45 Prozent aller Vulkane befinden sich an diesem Feuerring. Oft wird auch der englische Begriff „Ring of Fire“ verwendet.
via wikipedia.org
Neben den Vulkanen an den Plattengrenzen gibt es auch noch Vulkane, die mitten auf einer Platte liegen. Diese Bereiche nennt man Hot Spots. Die Wärmekonzentration in 30 bis 100 Kilometern Tiefe ist hier besonders hoch. An diesen Schwachstellen der Erdkruste kann heißes Material aus dem Erdinneren aufsteigen und die Kruste langsam aufschmelzen. Wenn dieses Material die Erdoberfläche erreicht hat, entsteht ein neuer Vulkan.
Ein Hot Spot bewegt sich nicht und bleibt immer an derselben Stelle. Die Platte über ihm ist aber nach wie vor in Bewegung. Deshalb fräst sich ein Hot Spot nahezu in die Erdkruste ein, ganze Vulkanketten entstehen so mit der Zeit. Hawaii ist mit die bekannteste Inselkette, die durch solche Hot Spots entstanden ist.
via diercke.westermann.de
Vulkane können sehr unterschiedliche Formen aufweisen. In der folgenden Übersicht findest du die Vulkantypen und die dazu gehörigen Informationen.
via eskp.de
Es gibt ungefähr 600 aktive Vulkane. Doch einen Vulkanausbruch zuverlässig vorherzusagen, ist trotz moderner Methoden bis heute nicht sicher vorherzusagen. Es gibt jedoch Anzeichen, mit denen sich ein möglicher Ausbruch ankündigt. So gehen einem Vulkanausbruch meist kleinere, in hoher Konzentration auftretende Erdbeben voraus. So können die Vulkanologen anhand der Stärke und Häufigkeit von Beben erkennen, ob ein Ausbruch unmittelbar bevorsteht.
Zudem werden gefährliche Vulkane vermessen. Wenn Magma im Inneren eines Vulkans aufsteigt, verformt sich oft die Oberfläche eines Vulkanbergs. Seine Hänge können sich an einigen Stellen richtig aufwölben. Daher werden am Vulkan hochpräzise Messgeräte angebracht, die schon kleinste Veränderungen der Hangoberfläche erkennen. Evakuierungen können bei diesen Anzeichen dann schnell durchgeführt werden. Ob und wann ein Vulkan ausbricht, kann man aber nie mit Garantie sagen.
Jahr | Land | Folgen/ Ausmaß |
1815 | Indonesien, Tambora | 2.000 Kilometer weit zu hören, 90.000 Tote |
1883 | Indonesien, Krakatau | 4.500 Kilometer weit entfernt zu hören, Glutwolken rasten übers Wasser, Tsunamis durchquerten den Pazifik und wurden noch im Atlantik registriert. 160 zerstörte Städte zerstört 36.000 Tote |
1902 | Guatemala, Santa Maria | 5.000 Tote, im 4.000 Kilometer entfernten San Francisco prasselte Asche nieder |
1902 | Mont Pelée, Martinique | 30.000 Tote, nur ein Gefängnisinsasse sowie ein Schuhmacher am Stadtrand überlebten, die restlichen Bewohner verbrannten oder erstickten. |
1912 | Alaska, Katmai | bis zu 45 km³ Asche und Bimssteine traten aus, volumenmäßig stärkster des 20. Jahrhunderts |
1930 | Indonesien, Merapi | Einer der gefährlichsten aktiven Vulkanen, spuckt alle 3-4 Jahre, fordert dabei immer wieder Tote |
1980 | USA, Mount St. Helens | 57 Tote, der Schaden betrug mehr als eine Milliarde Dollar |
1985 | Kolumbien, Nevado del Ruiz | jeden zweiten Einwohner wurde getötet- ca. 25.000 Tote |
1986 | Kamerun,Nios-See | Das Gas wurde aus einer Magmakammer unter dem Gebiet des Sees freigesetzt, strömte in naheliegende Täler, 1800 Tote und Tausende tote Tiere |
1991 | Philippinen, Pinatubo | 800 Tote |
1997 | Montserrat, Soufrière | 42 Millionen Kubikmeter Gestein wurden herausgeschleudert, die Hauptstadt Plymouth wurde zerstört, Dutzende Einwohner starben |
2009 | Philippinen, Mayon | In den vergangenen 400 Jahren brach er mehr als 50mal aus, 2009 flohen fast 50.000 Menschen, 4 Tote |
2010 | Island, Eyjafjallajökull | größtes Chaos in Europas Luftfahrtgeschichte aus, mehr als hunderttausend Flüge fielen aus, Millionen Menschen steckten tagelang fest, Fenster konnten monatelang nicht geöffnet werden |
2010 | Indonesien, Merapi | 300 Tote, 26 zerstörte Dörfer |
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