Wat is subductie?
Leerdoelen
•Hoe ontstaan vulkanen?
•Welke typen vulkanen zijn er en wat verklaart de verschillen tussen die typen?
Plaatbewegingen en vulkanisme
Bij divergente plaatbewegingen bewegen twee aardkorstplaten van elkaar af, waardoor magma vanuit de mantel omhoog kan komen door de scheuren en breuken die ontstaan. Deze opstijgende magma koelt af en stolt zodra het de oppervlakte bereikt, wat leidt tot de vorming van schildvulkanen. Het proces is relatief rustig vergeleken met vulkanen die bij convergente plaatbewegingen ontstaan, omdat de magma gemakkelijker zijn weg naar buiten vindt zonder explosieve opbouw van druk.
Bij convergente plaatbewegingen, waar aardkorstplaten naar elkaar toe bewegen, ontstaan vulkanen vaak door het proces van subductie. Dit gebeurt wanneer de oceanische plaat, die zwaarder is, onder de continentale plaat duikt. De frictie en toenemende warmte smelten de subducerende plaat, wat leidt tot de vorming van magma. Aangezien deze magma lichter is dan het omringende gesteente, stijgt het op naar de oppervlakte en kan uiteindelijk resulteren in explosieve vulkanische activiteit, kenmerkend voor de vorming van stratovulkanen.
In sommige gevallen kan de opeenstapeling van magma binnen een stratovulkaan resulteren in een superuitbarsting, die zoveel materiaal uit de kamer vrijlaat dat de structuur van de vulkaan niet kan standhouden en instort, wat resulteert in de vorming van een calderavulkaan.
Subductie
Subductie is een geologisch fenomeen waarbij een dichtere, oceanische tektonische plaat gedwongen wordt onder een lichtere, continentale of een andere oceanische plaat te duiken. Dit proces vindt plaats aan convergente plaatgrenzen en is een primaire oorzaak voor vulkanisme. Terwijl de subducerende plaat dieper in de mantel zakt, verhoogt de temperatuur en druk, wat leidt tot smelting van zowel de plaat als het omliggende mantelgesteente. Dit gesmolten materiaal, of magma, is minder dicht dan het omringende solide gesteente en zoekt zijn weg omhoog, wat uiteindelijk kan resulteren in vulkanische activiteit op het aardoppervlak. Subductiezones zijn ook berucht voor hun associatie met krachtige aardbevingen en de vorming van diepe oceanische troggen.
Typen vulkanen
Spleetvulkanen, ontstaan langs scheuren of breuken in de aardkorst waarbij lava naar het oppervlak stroomt, typisch voor divergente bewegingen zoals bij mid-oceanische ruggen.
Schildvulkanen, kenmerkend voor divergente plaatbewegingen en hotspots, waarbij rustige lavastromen opeenstapelen tot breed uitgestrekte vulkanen met milde hellingen.
Stratovulkanen (of samengestelde vulkanen), typisch voor convergente plaatgrenzen waar subductie plaatsvindt, gekenmerkt door steile hellingen en opgebouwd uit lagen as en lava, bekend om hun explosieve uitbarstingen.
Calderavulkanen, die ontstaan na een catastrofale ineenstorting van het land boven een magmakamer, vaak geassocieerd met de meest destructieve vulkanische uitbarstingen.
Stratovulkanen
Stratovulkanen zijn wellicht de meest iconische vulkanen qua vorm en gedrag. Ze ontstaan vooral boven subductiezones en zijn opgebouwd uit talrijke lagen van geharde lava, vulkanische as en puimsteen. Deze lagen worden geproduceerd tijdens verschillende uitbarstingsfases. Een dergelijke uitbarsting gaat als volgt:
•Magma hoopt op in magmakamer
•Grote / centrale kraterpijp maar ook zijtakken waar lava uit kan stromen
•Afgekoeld gesteente hindert lavastroom
•Explosieve eruptie
Stratovulkanen worden geassocieerd met enkele van de meest verwoestende uitbarstingen in de menselijke geschiedenis, inclusief de uitbarsting van de Vesuvius die Pompeï begroef en de recentere uitbarsting van Mount St. Helens in 1980.
Bij hele grote erupties kunnen stratovulkanen calderavulkanen worden!
Caldera's
Caldera's vertegenwoordigen de nasleep van de meest catastrofale vulkanische gebeurtenissen op aarde. Wanneer een vulkaan een enorme hoeveelheid materiaal uitstoot, kan de onderliggende magmakamer niet langer het gewicht van de bovenliggende rotsen ondersteunen, wat resulteert in het instorten van de vulkaantop. Dit proces laat een grote, komvormige depressie achter: de caldera. Caldera's kunnen gevuld zijn met water, zoals te zien bij Crater Lake, of ze kunnen de site zijn waar nieuwe vulkanische activiteit plaatsvindt binnen hun omtrek, wat wijst op de voortdurende aanwezigheid van magma onder het oppervlak.
Hotspots
Vulkanen bij hotspots ontstaan ver weg van plaatgrenzen boven zogenaamde mantelpluimen – opstijgend magma vanuit diep in de mantel van de aarde. Dit magma brandt door de korst en vormt een vulkaan. Bekende voorbeelden van hotspot vulkanen zijn de Hawaiiaanse eilanden. Deze vulkanen vormen vaak ketens van eilanden als de oceaanplaat beweegt over een stationaire mantelpluim.
Hotspots ontstaan wanneer opstijgend magma vanuit de diepe mantel door de aardkorst breekt, los van de locatie van de plaatgrenzen. Ze blijven vaak gedurende lange geologische perioden op dezelfde plaats terwijl aardkorstplaten eroverheen bewegen. Dit leidt tot de vorming van een reeks vulkanische eilanden of bergen, gefaseerd in leeftijd met de verplaatsing van de plaat. Het mechanisme achter het ontstaan van hotspots is nog onderwerp van wetenschappelijke discussie, maar het verband tussen mantelpluimen en hotspot vulkanisme wordt breed ondersteund in de geologische gemeenschap.
