Vulkanisk aktivitet

Förutom den yttre kärnan, som troligen är flytande, är materialet i jordens inre fast. Hur kan då delar av den smälta och komma upp till ytan vid vulkanutbrott?

Villarica, en av Chiles mest aktiva vulkaner. Foto: Pär Weihed.

Ju längre ner i jordens inre man kommer, desto varmare blir det. Samtidigt ökar också trycket av överliggande berg. När temperaturen stiger ökar sannolikheten för att berget ska smälta. Det högre trycket motverkar dock smältning. Därför förblir berget normalt i fast form.

Rörelser i mantelns övre delar och i jordskorpan sker framför allt i de områden där litosfärplattorna rör sig i förhållande till varandra. I samband med dessa rörelser kan två kritiska saker inträffa. Den ena är att trycket plötsligt lättar, den andra att vatten- och/eller koldioxidbaserade lösningar (superkritiska lösningar) kommer i kontakt med varmt berg. Båda kan resultera i att berget smälter.

Magma – smält berg

Smält berg kallas magma. Magman kan antingen stelna i jordens inre och där bilda så kallade djupbergarter, eller nå jordens yta och bilda vulkaniska bergarter. Vid de temperaturer som råder i jordens inre har magman lägre densitet än omgivande fasta berg, dvs. den är lättare och strävar därför efter att röra sig uppåt i jordskorpan. Mest troligt är att magman stiger uppåt i samband med rörelser i jordskorpan. Det mesta av magman stelnar på vägen upp.

Lava och tuff

En del magma når emellertid jordytan via vulkaner. Beroende på dess sammansättning kommer entrén in i atmosfären eller hydrosfären (hav, sjöar, vattendrag och grundvatten) att vara mer eller mindre våldsam. En del magmor, basiska magmor, rinner relativt snällt iväg från kratern utan att ställa till med alltför mycket skada. Sådana flytande magmor kallas lavor. Andra magmor, sura magmor, har ibland ett förödande explosivt beteende. Explosiva utbrott ger upphov till tuffer, som bland annat kan bestå av aska i form av stelnad, glasig magma, eventuella kristaller som bildats i magman och bitar av sidoberget som sprängs med vid utbrotten.

Förutom magmans sammansättning spelar även andra faktorer in för explosiviteten, till exempel om magman träffar på grund- eller ytvatten, eller i vilken utsträckning de gaser som normalt finns lösta i magman hinner ?pysa iväg? innan den nått jordytan.

Kokande vatten?

Svavelutfällningar från Vulcano, Lipariska öarna. Foto: Pär Weihed.

Om magma kommer i kontakt med grund- eller ytvatten börjar vattnet att koka. Det innebär att vattnet övergår från flytande form till gas, vilket i sin tur leder till att volymen ökar drastiskt. Volymökningen ger under vissa omständigheter en sprängeffekt (jämför med stötkokning!).

? och expanderande gas

Om gasen inte hinner pysa ut ur magman utan istället bildar gasbubblor, får man också ett explosivt förlopp – förutsatt att magman stiger mot jordytan. Det minskade trycket nära ytan leder till att gasbubblornas volym ökar. Sker volymökningen tillräckligt snabbt blir resultatet explosivt precis som vid kokningen ovan.

Gaser från jordens inre är avgörande för livet på jorden

I ett geologiskt och mänskligt perspektiv är avgasningsprocessen av magma mycket viktig; allt vatten på jorden (hydrosfären) och alla gaser i atmosfären, liksom alla kolväten i växter, djur och människor (biosfären) har ursprungligen tillförts jordytan genom vulkanutbrott sedan jordens födelse för 4,5 miljarder år sedan. Ingenting skulle ha funnits på jordytan – inte ens normala jordarter – utan dessa processer.

Läs mer på vår webbplats: