Читать книгу Vulkanismus - Hans-Ulrich Schmincke - Страница 33

Viele Prozesse bei der Entwicklungsgeschichte eines Magmas werden von seinen fließmechanischen (rheologischen) Eigenschaften und Oberflächenenergien beeinflußt oder gesteuert, z.B.:

• die Aggregation der ersten Schmelztröpfchen bei der partiellen Aufschmelzung,

• die Aufstiegsgeschwindigkeit,

• die Diffusionsgeschwindigkeit von Elementen in der Schmelze und ihr Einbau in Kristallgitter,

• die Bewegung von Kristallen und Blasen in der Schmelze,

• die Eruptions- und Fließvorgänge an der Erdoberfläche.

Die Erforschung der Rheologie von Silikatschmelzen ist ein noch junges Forschungsgebiet. Zu den wichtigsten rheologischen Eigenschaften eines Magmas gehört seine Viskosität oder innere Reibung. Diese hängt – wie die in Kapitel 3 besprochenen Vorgänge bei der Magmenentstehung – wiederum ab von Druck (P), Temperatur (T) und ganz besonders von X, der chemischen Zusammensetzung eines Magmas. Basaltlaven z.B. sind offensichtlich sehr dünnflüssig und können ausgedehnte Lavafelder bilden. In Ausnahmefällen, wie bei den Flutbasalten, können Basaltlaven innerhalb kurzer Zeit (Wochen) Gebiete in der Größenordnung von 20.000 km² überfluten – das entspricht über der Hälfte der Fläche des Bundeslandes Nordrhein-Westfalen (Abb. 4.1). Rhyolithische, „saure“ Laven dagegen sind hochviskos („zähflüssig“) und bilden überwiegend kleine, kurze, dicke Lavaströme, die oft beim Fließen in Blöcke zerbrechen (Abb. 4.2; 4.3). Bevor ich die Definition der physikalischen Eigenschaft Viskosität vorstelle, ein kurzer Blick auf die Struktur eines flüssigen Magmas.

Abb 4.1: Säulige Absonderung in einem Flutbasalt-Lavastrom. Untere breite Säulen entstanden bei konduktiver Wärmeabgabe, oberer Hauptteil aus dünnen Säulen durch konvektiven Wärmetransport. Columbia-River-Basalt (Washington, USA).