Magmakammer

En isoleret smeltemasse under en vulkan. Sådan et magmakammer kan variere i størrelse og ligge i både den øvre og den nedre del af jordskorpen eller i Jordens kappe. Magmakamrene kan dannes på flere måder, men altid i forbindelse med opstrømning af smeltemasser fra dybet ved kontinentalpladernes bevægelser. Når omgivelsernes massefylde er lig med eller mindre end magmaets, standses opdriften, og der dannes et magmakammer, hvori der på grund af temperaturforskelle opstår strømninger. Da omgivelserne er koldere end magmaet og de langsomt faldende temperaturer, begynder smelten at størkne, hvorved der udskilles krystaller af mineralerne, som får gastrykket til at stige i restsmelten. I den øverste del af magmakammeret dannes gasbobler, der nedsætter magmaets vægt, og et udbrud kan begynde. Dæklaget gennembrydes ved det øgede gastryk og det lavere tryk ovenfra medfører, at gasserne frigøres som ved en slags sodavandseffekt.

Man ved, at der f.eks. under hele Napolibugten i 12-14 kilometers dybde befinder sig et kæmpemæssigt magmakammer, der dækker et område med en omkreds på ca. 450 kvadratkilometer. Det svarer til et areal som Lolland og Falster tilsammen. Dette magmakammer fylder periodevis Vesuvs ovenover liggende magmakammer. Andre steder befinder magmakamrene sig i flere hundrede kilometers dybde alt afhængigt af plade- og kontinentalbevægelserne enten fra eller imod hinanden.

Det ser ud til, at vulkáner i deres ungdom udsender flydende lava og bliver mere eksplosive i deres alderdom.

Gas- og kiselindholdet er afgørende for en vulkans udbrudsnatur. Når vulkanrøret er åbent siver den gasrige lava opad og begynder at danne bobler, der nedsætter den smeltede lavas vægt, og den flyder ud fra vulkanen. Omvendt, hvis kraterrøret er tilstoppet af klipper opbygges der et enormt tryk under denne forhindring. Udbruddet indledes med en eksplosion, hvorefter udbruddet går igang. Hvis en vulkan har et langt indvendigt rørsystem, skydes der enorme søjler af aske og gasser højt til vejrs ofte helt op i stratosfæren.

2476_full

Et magmakammer er altså reservoirer, hvor magma opsamles og størkner. De opstår ved, at magma lettere bevæger sig ud til siden end opad under opstigningen pga. massefyldeforskelle eller andre fysiske forhold, fx opsprækkede bjergarter. Magmakamres størrelse og form kan bestemmes ved hjælp af geofysiske målinger. De er ofte åbne: opad ved at være fødekamre for vulkaner, nedad ved at få tilført nyt magma, som evt. kan være årsag dels til nye vulkanudbrud eller til magmakomplekser opbygget af flere suiter af bjergarter, dels til blanding af magmaer.

2476_2_full




Magnetisme i lava

I lavastrømme er det dominerende magnetiske mineral magnetit (Fe3O4), der har en fantastisk magnetisk hukommelse og kan gemme forhistoriske magnetfelter over milliarder af år (magnetit bruges derfor også i harddiske). Ved at studere magnetiseringen af geologiske prøver kan man bestemme Jordens tidligere magnetfelt, og det er således påvist, at vor planet har haft et globalt magnetfelt – i hvert fald igennem de sidste tre af Jordens fire og en halv milliard år.lange levetid.

Ved hjælp af indholdet af jernforbindelser i vulkansk lava kan man aflæse, hvordan Jordens magnetiske tilstand har været under  vulkanudbrud. Man må  opfatte den størknede lava som en slags båndoptagelse af Jordens magnetiske tilstand. Med disse magnetiske optagelser  får vi et holdbart og uforgængeligt arkiv om jordens skiftende magnetpoler. Baggrunden for, at det er muligt via magnetisme at studere Jordens tidligere magnetfelt eller geodynamo er, at stort set alle bjergarter indeholder magnetiske korn, der ved bjergartens dannelsestidspunkt optager og gemmer en magnetisering bestemt af det omgivende magnetfelt.  I lavastrømme dannes den magnetiske hukommelse, når magnetit afkøles til en temperatur under ca. 600 grader, hvilket i praksis vil sige, at magnetfeltet optages i løbet af et par dage eller uger efter at lavastrømmen er størknet. Vi studerer forhistoriske magnetfelter ved at indsamle geologiske prøver, der orienteres i felten med et solkompas, således at vi hjemme i laboratoriet kender deres geografiske orientering. I laboratoriet bruger man et magnetometer til at måle prøvernes magnetisering, og ved brug af forskellige afmagnetiseringsmetoder kan vi isolere retningen og intensiteten af det originale magnetiske felt.
Kortlægning af forhistoriske magnetfelter (palæomagnetisme) opstod som en videnskabelig disciplin i 1960’erne. Det skete i forbindelse med den pladetektoniske revolution, der betød et kvantespring for geovidenskaberne, idet det endelig blev påvist, at Jordens yderste lag består af tektoniske plader, der bevæger sig i forhold til hinanden. Da Jordens magnetfelt afhænger af, hvor man befinder sig i forhold til de magnetiske poler kan man ved hjælp af palæomagnetfeltet bestemme, hvor en tektonisk plade tidligere har befundet sig. Derved kan man bevise den pladetektoniske teori. Boblen var årsag til en massiv vulkansk aktivitet, der i løbet af få millioner år skabte den nordatlantiske magmatiske provins med et samlet volumen. Vulkanismen i Nordatlanten var så intens, at de medfølgende vulkanske drivhusgasser (CO2 og CH4) forårsagede en global opvarmning med temperaturstigninger i oceanerne på 8°C og store omvæltninger for Jordens plante- og dyreliv ved Palæocæn-Eocæn tidsgrænsen.

Resterne af den varme boble ligger nu under Island og er årsag til den vulkanske aktivitet i dette område den dag i dag. Vulkanismen på Vestgrønland var på tidspunktet for vores polvending dog mere end 10 gange voldsommere end den vulkanisme, vi kender fra den nutidige aktive vulkanske riftzone på Island.

2861_full




Mammout Mountain ånder

Mammoth Mountain, en trakyt – dacit(se minileksikon)agtig lavadome – lavaprop – kompleks, ligger ligger på den sydvestlige rand af Long Valley calderaen. Den 3369 meter høje vulkan har senest været I større udbrud for ca. 57.000 år siden.

Mammoth Mountain – bjergmassivet – består af flere kegler og kratere, bl.a. de ”røde” kegler –og farverige slaggebunker. Der har dog været mindre vulkansk aktivitet for ca. 9000 år siden og mindre dampeksplosioner så sent som for 700 år siden. Det rastløse vulkankompleks udsendte I 1990 – erne Co2 – kuldioxidgasser – og mange træer visnede.

Skiløbere plejede at strømme til det snedækkede bjerg i Calfornien, men sådan var det ikke i 1996. Hvis de vovede sig derop, kunne de risikere at blive kvalt ligesom de dyr, der ikke flygtede i tide. Fra 1989 og adskillige år frem til 1996 lignede store dele af bjerget et dystert biologisg dødssceneri. Amerikanske geologer fandt synderen, nemlig vulkanen. Man konkluderede, at ny mgamatilførsel i vulkanenes undergrund magmakammer og derfri videre op i de sprækker og revner som går op mod jordens overflade trængte der magma op, som videre udsendte gasserne op og ud igennem vulkanens underjordiske rørsystem. Skovbetjente klagede over åndenød, hvis de gik ind i skovhytter, som ikke havde været benyttet i et stykke tid. Den gamle vulkan havde ganske vist ikke været i udbrud i århundreder, men alligevel var dens slumrende aktivitet nok til at tage livet af træer og dyr.

Den lavatilstrømning i vulkanens undergrund var årsag til, at der hver dag udstrømmede ca. 1200 tons Co2 op igennem jorden. Geologerne målte indholdet af Co2 – indholdet i brønde – hytter og i jordlagene i egnen omkring vulkanen. De viste, at der visse steder var op til 90 % Co2 i luften og helt ned til kun 6 % ilt. Sådan en luft er dødelig for mennesker. Normalt er vi vant til at færdes i omgivelser med over 20 % ilt og kun 0,03 % Co2.

Forsøg andre steder i verden har vist, at en mnoderat forøgelse af Co2 i luften får træer og planter til at vokse hurtigere, men Mammoth Mountain – vulkanens ånde var for meget af det gode. Derfor troede vulkanologerne, at der ville komme et udbrud, men gasudstrømningen blev efterhånden i aftagende. Det betyder, at det varme magma- lava – er nok trængt op i vulkanens fundament, men så afkølet og størknet under jordens overflade som diapirer(se minileksikon).

3009_full

Fotografiet viser visne træer på grund af vulkanens Co2 – udslip.

3009_2_full




Mange jordskælv

Af LASSE NØRGAARD i Jyllands_Posten

Offentliggjort 16.09.07 kl. 03:00 i Jyllands Posten

Hele kloden fik “et slag med en hammer” under jordskælvet, der udløste tsunamien 2. juledag 2004. Derfor er der øget risiko for flere jordskælv de næste 5-10 år. Nogle eksperter frygter et nyt kæmpeskælv på mindst 8,5 på Richter-skalaen.

Bangkok

Vi skal indstille os på mange jordskælv de næste 5-10 år.

Ifølge lederen af Thailands nye advarselscenter for naturkatastrofer, dr. Smith Dharmasaroja, er Sydøstasien særligt i farezonen. Andre nævner Californien, Japan og New Zealand som de mest udsatte områder på kloden. Danny Hillman, jordskælvsspecialist ved Indonesiens Videnskabelige Institut, frygter, at de seneste dages kraftige jordskælv i Indonesien kan være opvarmningen til den helt store katastrofe.

»Meget tyder på, at det her er et forvarsel om det helt store skælv. Vi er alle sammen enige om, at der er et skælv på vej, som vil måle mindst 8,5 på Richter-skalaen,« lyder det fra Danny Hillman.

To et halvt år efter, at en tsunami slog 230.000 mennesker ihjel i bl.a. Thailand, forventer dr. Smith Dharmasaroja flere jordskælv de næste 5-10 år:

»Forestil Dem, at Jorden er et glas med revner. Revnerne er de brudlinjer, der allerede eksisterer. Så kommer det store jordskælv som et hammerslag. Det splintrer ikke glasset, men det gør revnerne dybere og betyder, at glasset lettere krakelerer i fremtiden.«

Selv om man stadig ikke kan forudsige, hvor og hvornår jordskælv rammer, så følger de en række mønstre, der gør det muligt f.eks. at forudsige, at der i en periode kommer flere. Den øgede seismologiske aktivitet siden 2. juledag 2004 har f.eks. betydet, at antallet af jordskælv i Thailand gradvist er øget hvert år siden.

»Vi kan ikke sige noget om, hvornår det topper, men bagefter vil antallet falde, og så vil de teutoniske plader igen stabilisere sig i en periode,« siger dr. Smith.

Sumatra er tippet

De seneste dages store jordskælv i området er et udslag af denne øgede seismologiske aktivitet. Den indo-australske plade skubber stadig hårdt på den euro-asiatiske tæt på brudlinjen ved Sumatra. Den første er i færd med at skubbe sig ind under den anden, der så bliver løftet op og forårsager jordskælv.

»Man har målt, at vestkysten af Sumatra er et par meter højere end tidligere, mens østkysten er lavere. Hele øen bliver simpelthen tippet af presset fra den indo-australske plade.«

Under interviewet indløber der informationer om endnu et jordskælv ud for Sumatra, det fjerde store på mindre end tre døgn. Det virker som en usædvanlig voldsom koncentration af store jordskælv.

»Både ja og nej, det samme skete i 1883 ud for Java, dengang Krakatau gik i udbrud og dræbte 36.000 personer. Det er den samme koncentration, vi oplever i disse dage, og den har været ventet,« fortæller dr. Smith, der viser illustrationen med de forudsigelser, japanske videnskabsfolk foretog for godt et år siden.

»Se område A på kortet, det er der, det foregår lige nu, og det er helt som forudsagt. Det næste område kan blive i den anden ende af ”revnen” ved B. Når der kommer en række jordskælv her, skal vi være ekstra opmærksomme på flodbølger i Burma og Thailand, for de kan være tæt på kysten, og der er ikke noget land imellem til at afbøde « siger dr. Smith.

For sen anerkendelse
Smith Dharmasaroja er manden, der advarede mod et større jordskælv og en efterfølgende tsunami i over 10 år, men som ingen lyttede til. Først efter katastrofen blev han anerkendt som ekspert, og der blev bevilget penge til at oprette det nye center, der blandt andet har til opgave at advare mod nye flodbølger.

»Vi kunne måske have reddet over 8.000 liv, hvis vi havde været bedre forberedt. Nu har vi centret, og det er godt. Selv om vi ikke er fuldt færdige endnu, så har vi et effektivt varslingssystem og bedre beredskab nu,« siger lederen, der bl.a. henviser til en række tårne, der kan udsende advarsler, og en ny bøje, der kan sende data fra Det Indiske Ocean.

I denne uge har dr. Smith oplevet den modsatte form for kritik. Han er blevet skældt ud for ikke at have udsendt tsunami-varsel for Thailand. Især fordi Indonesien og The Pacific Tsunami Warning Centre udsendte varsler efter det første store jordskælv i tirsdags, bl.a. for ferieøen Phuket, hvor folk fra kysten flygtede op til højere beliggende områder.

»Der var fire varsler på 24 timer, og de blev alle afblæst. Vi udsendte ikke nogen, for vi har en række kriterier, der skal være opfyldt først, og det var de ikke. Jeg er enig i, at det er bedst at være på den sikre side, men netop fordi vi går ind i en periode med mange flere jordskælv, så skal vi passe på med at råbe “ulven kommer”, indtil den vitterlig kommer, ellers tager folk ikke advarslerne alvorligt,« siger han.

I Danmark er vulkanolog Henning Andersen blandt dem, der ved mest om jordskælv og vulkaner.

»Indonesien er meget udsat. Men ellers er de tre steder, hvor risikoen for et stort jordskælv er størst, Californien, det nordlige Japan og New Zealand omkring hovedstaden Wellington. Vi har siden 1946 været inde i en periode med stigende seismisk aktivitet. I øjeblikket bliver vi ramt af omkring en million jordskælv om året,« forklarer Henning Andersen.