Vulkane: Entstehung und Ausbruch
Ob ein Vulkan ruhig Lava ausfließen lässt oder explosiv ausbricht, entscheidet sich schon in der Tiefe. In dieser Lektion lernst du, wie Magma entsteht, wie sich Schildvulkan und Schichtvulkan unterscheiden und warum die Zähigkeit des Magmas die Form des Bergs bestimmt.
- Fach: Geografie
- Klasse 8
- Thema: Geologie
- Dauer: 17 Min
- Niveau: Mittel
Woher das Magma kommt
Der Erdmantel ist zum größten Teil fest, obwohl es dort über 1.000 °C heiß ist – der hohe Druck verhindert das Schmelzen. Magma entsteht deshalb nur dort, wo sich die Bedingungen ändern. An divergierenden Plattengrenzen steigt Mantelmaterial auf, der Druck nimmt ab und das Gestein beginnt zu schmelzen. An Subduktionszonen bringt die abtauchende Platte Wasser mit in die Tiefe, und Wasser senkt die Schmelztemperatur des Gesteins. Deshalb liegen rund drei Viertel aller aktiven Vulkane am Pazifischen Feuerring, der Kette von Plattengrenzen rund um den Pazifik.
Magma ist leichter als das umgebende Gestein und steigt in Spalten auf, sammelt sich in einer Magmakammer und drückt gegen das Deckgebirge. Entscheidend für den Ausbruch ist die Zähigkeit (Viskosität). Sie hängt vom Anteil an Kieselsäure ab: Magma mit wenig Kieselsäure ist dünnflüssig, Gase können leicht entweichen, die Lava fließt ruhig aus. Magma mit viel Kieselsäure ist zäh, Gase stauen sich auf, der Druck steigt – bis der Pfropf zerreißt und der Ausbruch explosiv verläuft.
Es gibt auch Vulkane weit von jeder Plattengrenze entfernt. Über einem Hotspot, einer ortsfesten heißen Zone im Mantel, schiebt sich die Platte hinweg. So entstand die Kette der Hawaii-Inseln, deren Vulkane nach Nordwesten hin immer älter werden. Ein typischer Fehler ist die Annahme, Lava sei geschmolzenes Gestein aus dem äußeren Erdkern. Das Magma stammt aus dem oberen Erdmantel und der Kruste, nicht aus dem Kern. Und Magma heißt die Schmelze unter der Erde, Lava erst nach dem Austritt.
Schildvulkan und Schichtvulkan
Die Form eines Vulkans verrät, wie zäh sein Magma ist. Dünnflüssige Lava fließt weit, bevor sie erstarrt, und baut flache, breite Berge. Zähe Lava bleibt nahe am Schlot liegen und türmt sich mit der Asche früherer Ausbrüche zu steilen Kegeln auf.
Die Begriffe passen zum Bild: Ein Schildvulkan sieht aus wie ein flach liegender Schild, ein Schichtvulkan besteht aus abwechselnden Schichten von Lava und Lockermaterial. Für Schichtvulkan steht auch das Wort Stratovulkan.
Schildvulkan
Bei dünnflüssigem, kieselsäurearmem Magma – an divergierenden Grenzen und über Hotspots.
Beispiele
- Mauna Loa auf Hawaii, über 4.000 m hoch und dabei sehr flach.
- Die Spaltenvulkane Islands auf dem Mittelatlantischen Rücken.
- Lavaströme können kilometerweit fließen, bevor sie erstarren.
Signalwörter
- Hangneigung oft nur 2 bis 10 Grad
- dünnflüssige Lava, Gase entweichen leicht
- ruhiger, lang anhaltender Ausfluss
- fast nur Lava, kaum Asche
- Hotspot oder mittelozeanischer Rücken
Schichtvulkan (Stratovulkan)
Bei zähem, kieselsäurereichem Magma – typisch an Subduktionszonen.
Beispiele
- Fuji in Japan und Vesuv in Italien als steile Kegel.
- Ätna auf Sizilien, rund 3.350 m hoch, mit Lava und Aschelagen.
- Glutwolken (pyroklastische Ströme) fließen hangabwärts.
Signalwörter
- steiler Kegel mit 20 bis 35 Grad Hangneigung
- zähe Lava, Gase stauen sich
- explosive Ausbrüche
- Wechsel von Lava- und Aschelagen
- Subduktionszone, Pazifischer Feuerring
Vom Messwert zur Vulkanform
Für zwei Vulkane sind Magmazusammensetzung und Hangneigung bekannt. Ordne jedem den Typ zu und begründe die Form.
Gegeben:
- Vulkan A: Kieselsäureanteil etwa 50 Prozent, Hangneigung 5 Grad, Lavaströme bis 20 km lang.
- Vulkan B: Kieselsäureanteil etwa 65 Prozent, Hangneigung 30 Grad, Asche- und Lavaschichten im Wechsel.
- Beide liegen an unterschiedlichen Plattengrenzen.
Gesucht:
Vulkantyp, Ausbruchsverhalten und wahrscheinliche LageLösung:
- Zähigkeit aus der Kieselsäure ableiten: 50 Prozent bedeuten dünnflüssiges Magma, 65 Prozent zähes Magma.
- Vulkan A zuordnen: Dünnflüssige Lava fließt weit und breitet sich flach aus. Die Hangneigung von 5 Grad passt zum Schildvulkan, der Ausbruch verläuft ruhig.
- Vulkan B zuordnen: Zähes Magma hält die Gase zurück, der Druck entlädt sich explosiv. Asche und kurze Lavaströme stapeln sich – Schichtvulkan mit 30 Grad steilen Hängen.
- Lage erschließen: Schildvulkane liegen an divergierenden Grenzen oder über Hotspots, Schichtvulkane an Subduktionszonen.
Vulkan A ist ein Schildvulkan, vergleichbar mit dem Mauna Loa auf Hawaii. Vulkan B ist ein Schichtvulkan wie der Ätna oder der Fuji und liegt an einer Subduktionszone. Die Kieselsäure steuert die Zähigkeit, die Zähigkeit steuert Ausbruchsart und Form.
Jetzt bist du dran!
Wie heißt die glühende Gesteinsschmelze, solange sie sich noch unter der Erdoberfläche befindet?
Das Wichtigste in Kürze
- Magma entsteht bei Druckabnahme an divergierenden Grenzen und durch Wasserzufuhr an Subduktionszonen.
- Der Kieselsäureanteil bestimmt die Zähigkeit, die Zähigkeit bestimmt Ausbruchsart und Bergform.
- Schildvulkan: dünnflüssige Lava, flache Hänge, ruhiger Ausfluss – Mauna Loa, Island.
- Schichtvulkan: zähes Magma, steiler Kegel aus Lava und Asche, explosive Ausbrüche – Ätna, Fuji, Vesuv.
- Typischer Fehler: Magma kommt nicht aus dem Erdkern, sondern aus dem oberen Mantel und der Kruste; Lava heißt es erst an der Oberfläche.
Lektion abschließen
Schließe alle Aufgaben ab, um diese Lektion zu beenden.
Das solltest du vorher können
- Plattentektonik
- Der Schalenbau der Erdein Arbeit
Das kommt als Nächstes
- Erdbeben
- Gesteine und ihr Kreislaufin Arbeit