Sólin Sólin Rís 08:54 • sest 18:29 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 18:18 • Sest 09:37 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 06:41 • Síðdegis: 19:01 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 00:33 • Síðdegis: 12:58 í Reykjavík

Hvernig eru hraun flokkuð eftir efnasamsetningu?

Þorvaldur Þórðarson

Hefðbundið er að flokka hraun eftir efnasamsetningu í basísk, ísúr og súr hraun (sjá mynd). Hraun af basískri samsetningu eru langalgengust. Þau þekja meira en 70% af yfirborði jarðar og mynda stærsta hluta hafsbotnsins, meirihluta úthafseyja og flæðibasaltfláka meginlandanna.[1] Þó að ísúr og súr hraun séu til staðar á nánast öllum eldgosasvæðum jarðar, er umfang þeirra miklu minna, fáein prósent, og að verulegum hluta bundið við eldvirkni sem tengist samreksbeltum.[2] Þetta dregur þó ekki úr mikilvægi þeirra, því þau einkenna mörg af virkustu og jafnframt hættulegustu eldfjöllum jarðar.

Þessi grunnflokkun endurspeglar aðallega seigju hraunkvikunnar, sem er í raun ekkert annað en mælikvarði á hversu auðveldlega kvikan flæðir frá gosstöðvum. Þegar kvika streymir upp um gosrás, ræðst seigja hennar fyrst og fremst af kísilinnihaldi og hitastigi kvikunnar, ásamt styrk rokgjarnra efna.[3] Kvika sem myndar mjög basísk hraun er kísilsnauð, með kísilinnihaldi minna en 52% (kísiltvíoxíð, SiO2)[4] og heit (1100-1200 gráður). Þess vegna er seigja basískrar kviku hlutfallslega lítil, og hún er þunnfljótandi vökvi. Þannig myndar hún yfirleitt þunn og útbreidd hraun með lágt formhlutfall, mun minna en 0,03 (sjá mynd). Þó er rétt að benda á að þunnfljótandi basalthraun eru að jafnaði hundrað til þúsund sinnum seigari en vatn.

Form og formhlutfall hrauna og tengsl þeirra við hraun- og kvikugerðir sem og seigju og kísilinnihald (SiO2) hraunkviku.

Á hinn bóginn er kvika sem myndar mjög súr hraun kísilrík, meira en 64% SiO2, og mun kaldari, innan við 800 gráður. Slík hraun eru ólseig eða milljón til milljarð sinnum seigari en vatn. Þau hrúgast gjarnan upp í gúla yfir gosopinu og einkennast af háu formhlutfalli, meira en 0,15 (sjá mynd). Ísúrar hraunkvikur, með kísilinnihaldi (SiO2) frá 52% til 64%, mynda oftast hraun sem falla á milli þessara jaðarforma. Að jafnaði styttast og þykkna hraun með vaxandi kísilmagni, það er aukinni seigju.

Þó að þessi grunnflokkun sé handhæg og greini í stórum dráttum að hraun með mismunandi efnasamsetningu, hefur hún sín takmörk, því að margar algengar formtegundir hrauna spanna tvo efnasamsetningarflokka. Þetta kemur fram á myndinni hér fyrir ofan sem skörun á milli efnasamsetningar og formtegunda. Til dæmis spanna ísúr (andesít) hraun allt frá plötulaga að kubbalaga hraunum, og súr hraun (dasít og ríólít) eru ýmist kubba- eða gúlplaga. Aðalástæðan er sú að flokkun út frá efnasamsetningu tekur lítið sem ekkert tillit til þeirra breytinga sem verða á hraunkviku við gos og flæði yfir landið. Það er því heppilegra að flokka hraun eftir formtegundum með sterkri tilvísun í einkennandi ásýnd og byggingarlag. Slík flokkun er rökréttari, því að hún tekur meira tillit til eðlisfræðinnar sem ræður mestu um flæðiferli og mynstur hrauna.

Tilvísanir:
  1. ^ Self, S., L. Keszthelyi og T. Thordarson, 1998. The importance of Pahoehoe. Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 26, 81-110.
  2. ^ Perfit, M. R. og J. Davidson, 2000. Plate tectonics and volcanism. Encyclopedia of Volcanoes (H. Sigurdsson, B. F. Houghton, S. R. McNutt, H. Rymer og J. Stix ritstjórar). Academic Press, San Diego, 89-11.
  3. ^ Francis, P. og C. Oppenheimer, 2004. Volcanoes. Oxford University Press, Oxford. 521 bls.
  4. ^ Nokkuð er á reiki hvað hraun eru kölluð miðað við kísilinnihald þeirra.

Þetta svar er úr bókinni Náttúruvá á Íslandi: Eldgos og jarðskjálftar (2013) og birt með góðfúslegu leyfi. Textinn er lítillega aðlagaður Vísindavefnum. Myndin er fengin úr sama riti.

Laufey spurði líka: Hversu heitt er hraun úr eldgosi?

Höfundur

Þorvaldur Þórðarson

eldfjallafræðingur á Jarðvísindastofnun HÍ

Útgáfudagur

19.12.2023

Spyrjandi

Laufey Sunna Guðlaugsdóttir

Tilvísun

Þorvaldur Þórðarson. „Hvernig eru hraun flokkuð eftir efnasamsetningu?“ Vísindavefurinn, 19. desember 2023. Sótt 24. febrúar 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=21331.

Þorvaldur Þórðarson. (2023, 19. desember). Hvernig eru hraun flokkuð eftir efnasamsetningu? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=21331

Þorvaldur Þórðarson. „Hvernig eru hraun flokkuð eftir efnasamsetningu?“ Vísindavefurinn. 19. des. 2023. Vefsíða. 24. feb. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=21331>.

Chicago | APA | MLA

Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Hvernig eru hraun flokkuð eftir efnasamsetningu?
Hefðbundið er að flokka hraun eftir efnasamsetningu í basísk, ísúr og súr hraun (sjá mynd). Hraun af basískri samsetningu eru langalgengust. Þau þekja meira en 70% af yfirborði jarðar og mynda stærsta hluta hafsbotnsins, meirihluta úthafseyja og flæðibasaltfláka meginlandanna.[1] Þó að ísúr og súr hraun séu til staðar á nánast öllum eldgosasvæðum jarðar, er umfang þeirra miklu minna, fáein prósent, og að verulegum hluta bundið við eldvirkni sem tengist samreksbeltum.[2] Þetta dregur þó ekki úr mikilvægi þeirra, því þau einkenna mörg af virkustu og jafnframt hættulegustu eldfjöllum jarðar.

Þessi grunnflokkun endurspeglar aðallega seigju hraunkvikunnar, sem er í raun ekkert annað en mælikvarði á hversu auðveldlega kvikan flæðir frá gosstöðvum. Þegar kvika streymir upp um gosrás, ræðst seigja hennar fyrst og fremst af kísilinnihaldi og hitastigi kvikunnar, ásamt styrk rokgjarnra efna.[3] Kvika sem myndar mjög basísk hraun er kísilsnauð, með kísilinnihaldi minna en 52% (kísiltvíoxíð, SiO2)[4] og heit (1100-1200 gráður). Þess vegna er seigja basískrar kviku hlutfallslega lítil, og hún er þunnfljótandi vökvi. Þannig myndar hún yfirleitt þunn og útbreidd hraun með lágt formhlutfall, mun minna en 0,03 (sjá mynd). Þó er rétt að benda á að þunnfljótandi basalthraun eru að jafnaði hundrað til þúsund sinnum seigari en vatn.

Form og formhlutfall hrauna og tengsl þeirra við hraun- og kvikugerðir sem og seigju og kísilinnihald (SiO2) hraunkviku.

Á hinn bóginn er kvika sem myndar mjög súr hraun kísilrík, meira en 64% SiO2, og mun kaldari, innan við 800 gráður. Slík hraun eru ólseig eða milljón til milljarð sinnum seigari en vatn. Þau hrúgast gjarnan upp í gúla yfir gosopinu og einkennast af háu formhlutfalli, meira en 0,15 (sjá mynd). Ísúrar hraunkvikur, með kísilinnihaldi (SiO2) frá 52% til 64%, mynda oftast hraun sem falla á milli þessara jaðarforma. Að jafnaði styttast og þykkna hraun með vaxandi kísilmagni, það er aukinni seigju.

Þó að þessi grunnflokkun sé handhæg og greini í stórum dráttum að hraun með mismunandi efnasamsetningu, hefur hún sín takmörk, því að margar algengar formtegundir hrauna spanna tvo efnasamsetningarflokka. Þetta kemur fram á myndinni hér fyrir ofan sem skörun á milli efnasamsetningar og formtegunda. Til dæmis spanna ísúr (andesít) hraun allt frá plötulaga að kubbalaga hraunum, og súr hraun (dasít og ríólít) eru ýmist kubba- eða gúlplaga. Aðalástæðan er sú að flokkun út frá efnasamsetningu tekur lítið sem ekkert tillit til þeirra breytinga sem verða á hraunkviku við gos og flæði yfir landið. Það er því heppilegra að flokka hraun eftir formtegundum með sterkri tilvísun í einkennandi ásýnd og byggingarlag. Slík flokkun er rökréttari, því að hún tekur meira tillit til eðlisfræðinnar sem ræður mestu um flæðiferli og mynstur hrauna.

Tilvísanir:
  1. ^ Self, S., L. Keszthelyi og T. Thordarson, 1998. The importance of Pahoehoe. Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 26, 81-110.
  2. ^ Perfit, M. R. og J. Davidson, 2000. Plate tectonics and volcanism. Encyclopedia of Volcanoes (H. Sigurdsson, B. F. Houghton, S. R. McNutt, H. Rymer og J. Stix ritstjórar). Academic Press, San Diego, 89-11.
  3. ^ Francis, P. og C. Oppenheimer, 2004. Volcanoes. Oxford University Press, Oxford. 521 bls.
  4. ^ Nokkuð er á reiki hvað hraun eru kölluð miðað við kísilinnihald þeirra.

Þetta svar er úr bókinni Náttúruvá á Íslandi: Eldgos og jarðskjálftar (2013) og birt með góðfúslegu leyfi. Textinn er lítillega aðlagaður Vísindavefnum. Myndin er fengin úr sama riti.

Laufey spurði líka: Hversu heitt er hraun úr eldgosi?...