Lava is gesmolten of gedeeltelijk gesmolten gesteente (magma) dat vanuit het binnenste van de aarde door een vulkanische opening naar buiten stroomt. De temperatuur van lava ligt doorgaans tussen 700 °C en 1.200 °C. Nadat lava afkoelt, hardt het uit tot vulkanisch gesteente dat ook lava wordt genoemd.
Terminologie
Het woord “lava” komt uit het Italiaans en is waarschijnlijk afgeleid van het Latijnse woord labes, wat “val” of “glijbaan” betekent. Daarmee verwijzend naar de stroming van het vloeibare vulkanische gesteente bij een vulkaanuitbarsting.
Chemische samenstelling
Lava is een complex mengel bestaande uit gesmolten mineralen, met daarin soms zwevende kristallen en nog opgeloste vulkanische gassen zoals waterdamp (H2O), kooldioxide (CO2) en zwaveldioxide (SO2).
De chemische samenstelling, vooral het gehalte aan siliciumdioxide (SiO2), heeft een grote invloed op de eigenschappen van lava (zoals de viscositeit, de stroomwijze en het eruptietype). Lava wordt op basis van het silica gehalte ingedeeld in: felsisch, intermediair, mafisch en ultramafisch.
Felsische lava
Felsische lava (ryoliet en daciet) hebben een silicagehalte van meer dan 63% en zijn daardoor zeer stroperig (met hoge viscositeiten van ongeveer 108 tot 1011 Pascal-seconden). Deze lava stroomt traag, koelt snel af en kan zich ophopen rondom de vulkaankrater tot lavakoepels. Dit type lava komt vaak voor bij stratovulkanen en leidt vaak tot explosieve erupties.
Intermediaire lava
Intermediaire lava (andesiet) heeft een silica gehalte van 52% tot 63% en is meestal veel minder stroperig (vergelijkbaar met de viscositeit van gladde pindakaas). Dit type lava vormt andesietkoepels en kan voorkomen op steile hellingen van stratovulkanen.
Mafische lava
Mafische lava (basalt) heeft een laag silica-gehalte (45-52% SiO2) en daardoor een lage viscositeit (van ongeveer 102 tot 104 Pa·s). Dit maakt het lava dunvloeibaar en in staat om lange afstanden af te leggen. Dit type lava heeft de neiging om schildvulkanen (zoals op Hawaï) of vloedbasalt te produceren.
Ultramafische lava
Ultramafische lava (pikritisch basalt, komatiet en boniniet) heeft een zeer laag silicagehalte van minder dan 45% en is daardoor zeer vloeibaar (vergelijkbaar met lichte motorolie). Dit type lava komt tegenwoordig zelden voor, maar werd vroeger gevormd toen de aardmantel heter was.
De rol van opgeloste gassen
Gassen die in magma aanwezig zijn, zoals waterdamp (H2O), kooldioxide (CO2) en zwaveldioxide (SO2), blijven deels in lava opgelost bij het uitstromen. Bij lagere druk ontsnappen deze gassen, wat kan leiden tot het ontstaan van bellen of vesikels in het gestolde gesteente. Hoe gemakkelijk het water en andere opgeloste stoffen uit het lava kunnen ontsnappen is afhankelijk van de viscositeit.
Viscositeit
Een van de belangrijkste eigenschappen van lava is de viscositeit, oftewel de stroperigheid. Deze bepaalt hoe gemakkelijk lava stroomt en speelt een belangrijke rol in de eruptiestijl en de vorm van de vulkaan.
De viscositeit wordt beïnvloed door onder andere het silica-gehalte en de temperatuur. Hoe hoger het gehalte aan silica, hoe stroperiger (visceuser) het is. En hoe hoger de temperatuur, hoe vloeibaarder (minder visceus) het is. Hogere temperaturen leiden namelijk tot het afbreken van polymeren in de gesmolten silica. De viscositeit bepaalt vervolgens hoe gemakkelijk water en andere opgeloste gassen kunnen ontsnappen.
Zowel de viscositeit van lava als het gehalte aan opgeloste gassen bepaalt hoe lava zich gedraagt en of een vulkanische eruptie rustig of explosief verloopt.
Hoog-visceuze (felsisch) lava
Hoog-visceuze (felsisch) lava is zeer stroperig. Opgeloste gassen kunnen hierdoor moeilijker uit het gesmolten gesteente ontsnappen. Dit leidt tot druk-opbouw en explosieve erupties, zoals dat gebeurt bij stratovulkanen.
Laag-visceuze (mafisch) lava
Laag-visceuze (mafisch) lava is meer vloeibaar en stroomt makkelijker. Waardoor opgeloste gassen gemakkelijker kunnen ontsnappen. Dit veroorzaakt rustige, effusieve erupties waarbij lava uitvloeit.
Lavastromen
Een lavastroom is een uitvloeiing van lava tijdens een effusieve uitbarsting (in tegenstelling tot een explosieve uitbarsting).
Lava kan grote afstanden afleggen voordat het afkoelt en stolt. Zodra lava aan lucht wordt blootgesteld, ontwikkelt zich snel een vaste korst. Deze korst isoleert de resterende vloeibare lava, waardoor het warm genoeg blijft om te blijven stromen. Dit verschijnsel wordt ook wel een lavatunnel genoemd, en wordt vaak gevormd door pāhoehoe-lava.
Lavafonteinen
Een lavafontein is een vulkanisch fenomeen waarbij (meestal zeer vloeibare, mafische) lava krachtig maar niet-explosief uit een krater, ventilatie-opening of spleet wordt uitgestoten. Lavafonteinen kunnen optreden als een reeks korte pulsen of een continue lavastraal.
De hoogste geregistreerde lavafontein vond plaats tijdens de uitbarsting van de Etna in Italië (23 november 2013). Gedurende 18 minuten bereikte deze een stabiele hoogte van zo’n 2.500 m, met een korte piek op een hoogte van 3.400 m.
Vulkanische structuren
Lava kan een grote diversiteit aan vulkanische structuren creëren, waaronder schildvulkanen, stratovulkanen, calderavulkanen, spleetvulkanen, sintelkegels, lavakoepels, lavatunnels, lavameren en lava-deltas.
Schildvulkanen ontstaan door vloeibare basaltische lava die ver uitvloeit en brede, flauwe hellingen vormt (zoals Mauna Loa op Hawaï). Stratovulkanen worden gevormd door afwisselende lagen van stroperige lava en vulkanische as en hebben steile wanden (zoals de Fuji in Japan).
Lava vormen
De lava zelf kan ook verschillende vormen aannemen. Bekende vormen zijn de basaltische laagviskeuze pāhoehoe (glad en koordvormig oppervlak) en a’ā (ruw en rotsachtig oppervlak). Beide zijn Hawaïaanse termen die in de vulkanologie gebruikt worden.
‘Pāhoehoe’ lava
‘Pāhoehoe’ lava (ook wel touwlava genoemd) is een basaltische lava met een glad en golvend oppervlak. Dit wordt veroorzaakt door het stromen van relatief laag-visceuze (vloeibare) lava onder een stollende korst, een verschijnsel dat ook wel een lavatunnel wordt genoemd.
A’ā-lava
A’ā-lava (scherpe lava) is ruw, grof en blokkerig. Het heeft een hogere viscositeit dan pāhoehoe. Pāhoehoe kan veranderen in ‘a’ā doordat het warmteverlies leidt tot een toename van de viscositeit.
Kussenlava
Kussenlava komt voor onder water en heeft een bolvormige structuur doordat het lava direct afkoelt bij contact met water.
Gevaren van lava
Lavastromen bewegen meestal relatief traag (10 meter per uur tot maximaal 75 kilometer per uur). Desondanks kunnen lavastromen aanzienlijke schade veroorzaken. Huizen, wegen en landbouwgrond kunnen verbranden en worden begraven onder de lava. Door hoge temperaturen kunnen bovendien bosbranden ontstaan. Ook kan lava giftige gassen uitstoten die schadelijk zijn voor mens en milieu.
Hoewel lavastromen erg vernietigend kunnen zijn, veroorzaken ze zelden directe slachtoffers door hun meestal lage snelheid.
