Vulkanbombe

Eine Vulkanbombe ist pyroklastisches Gestein, das eine Abkühlung einer Lavamasse darstellt, die nach dem Ausbruch durch die Luft fliegt. Um von einer Bombe sprechen zu können, muss das Exemplar einen Durchmesser von mehr als 2 Zoll haben. Kleinere Exemplare werden als bezeichnet Lapilli. Es sind Exemplare mit einem Durchmesser von bis zu 20 m bekannt. Vulkanbomben sind normalerweise braun oder rot, Verwitterung zu einer gelbbraunen Farbe. Exemplare können beim Flug durch die Luft rund werden, aber auch verdreht oder spitz sein. Sie können eine rissige, feinkörnige oder glasige Oberfläche aufweisen. Es gibt verschiedene Arten von Vulkanbomben, die nach ihrem äußeren Erscheinungsbild und ihrer Struktur benannt werden.

Farbe: Dunkle Rot-, Braun- oder Grüntöne

Gruppe an: Extrusiv

Mineralien: Vulkanbomben besitzen üblicherweise eine Basalt oder eine ähnliche mafische Zusammensetzung.

Klassifizierung vulkanischer Bomben

Bomben werden nach ihrer Form benannt, die durch die Fließfähigkeit des Magmas, aus dem sie gebildet werden, bestimmt wird.

Band- oder Zylinderbomben bilden sich aus stark bis mäßig flüssigem Magma, das als unregelmäßige Fäden und Klumpen ausgestoßen wird. Die Schnüre zerfallen in kleine Segmente, die unversehrt auf den Boden fallen und wie Bänder aussehen. Daher der Name „Bandbomben“. Diese Bomben haben einen kreisförmigen oder abgeflachten Querschnitt, sind entlang ihrer Länge geriffelt und haben tafelförmige Bläschen.

Kugelförmige Bomben bilden sich auch aus hoch- bis mäßig flüssigem Magma. Bei kugelförmigen Bomben spielt die Oberflächenspannung eine wichtige Rolle dabei, die Auswurfkörper in Kugeln zu ziehen.

Spindel-, spindelförmige oder Mandel-/Rotationsbomben werden durch die gleichen Prozesse wie Kugelbomben gebildet, der Hauptunterschied besteht jedoch in der partiellen Beschaffenheit der Kugelform. Durch das Drehen während des Fluges sehen diese Bomben länglich oder mandelförmig aus; Die Rotationstheorie hinter der Entwicklung dieser Bomben hat ihnen auch den Namen „Spindelbomben“ eingebracht. Spindelbomben zeichnen sich durch Längsriffelungen aus, wobei eine Seite etwas glatter und breiter ist als die andere. Diese glatte Seite stellt die Unterseite der Bombe dar, wie sie durch die Luft fiel.

Kuhkuchenbomben entstehen, wenn hochflüssiges Magma aus mäßiger Höhe fällt, sodass die Bomben vor dem Aufprall nicht erstarren (sie sind noch flüssig, wenn sie auf den Boden treffen). Dadurch werden sie flacher oder spritzen und bilden unregelmäßige, rundliche Scheiben, die an Kuhmist erinnern.

Brotkrustenbomben entstehen, wenn die Außenseite der Lavabomben während ihres Fluges erstarrt. Sie können rissige Außenflächen entwickeln, wenn sich das Innere weiter ausdehnt.

Kernbomben sind Bomben, deren Lavaschalen einen Kern aus zuvor verfestigter Lava umschließen. Der Kern besteht aus Nebenfragmenten einer früheren Eruption, zufälligen Fragmenten von Nebengestein oder, in seltenen Fällen, Lavastücken, die früher während derselben Eruption entstanden sind.

Vulkanische Bombenbildung

Eine Vulkanbombe ist eine Art Vulkanprojektil, das bei explosiven Eruptionen entsteht. Typischerweise handelt es sich um eine runde bis längliche Masse geschmolzenen Gesteins (Lava), die aus einem herausgeschleuderten Gestein ausgeschleudert wird Vulkan solange es noch halbflüssig oder plastisch ist. Vulkanbomben können einen Durchmesser von wenigen Zentimetern bis zu mehreren Metern haben und vor der Landung erhebliche Entfernungen vom Vulkanschlot zurücklegen.

Die Bildung vulkanischer Bomben erfordert eine Kombination von Prozessen, die mit der Natur des ausbrechenden Magmas und der explosiven Dynamik des Ausbruchs selbst zusammenhängen. Hier ist ein Überblick über die Entstehung vulkanischer Bomben:

1. Magma-Zusammensetzung: Die Zusammensetzung des Magmas spielt eine entscheidende Rolle bei der Entstehung vulkanischer Bomben. Das Magma muss ausreichend viskos (dick und klebrig) sein, um der Zersplitterung in kleine Partikel während der Eruption zu widerstehen. Diese Viskosität wird häufig durch Faktoren wie den Kieselsäuregehalt des Magmas beeinflusst.
2. Gasgehalt: Magma enthält gelöste Gase, hauptsächlich Wasserdampf und Kohlendioxid. Wenn das Magma zur Oberfläche aufsteigt, können diese gelösten Gase aufgrund des abnehmenden Drucks aus der Lösung austreten und Blasen bilden. Durch die Ansammlung von Gasblasen im Magma erhöht sich dessen Innendruck.
3. Explosiver Ausbruch: Bei einem explosiven Vulkanausbruch wird der Druck der expandierenden Gasblasen im Magma erheblich. Wenn dieser Druck die Festigkeit des umgebenden Gesteins übersteigt, kann dies der Fall sein führen zur Fragmentierung des Magmas in kleinere Partikel, wodurch eine Mischung aus fragmentierter Lava, Vulkanasche und Gasen entsteht, die als pyroklastischer Strom oder pyroklastische Welle bekannt ist.
4. Auswurf geschmolzener Fragmente: Zusätzlich zu den feinen Asche- und Gesteinsfragmenten können auch größere, halbflüssige oder plastische Magmaklumpen aus dem Schlot ausgestoßen werden. Diese Klumpen sind Vulkanbomben. Die Form der Bomben entsteht oft durch ihre aerodynamische Wechselwirkung mit der Umgebungsluft beim Ausstoß, was ihnen eine charakteristische Stromlinien- oder Tropfenform verleihen kann.
5. Erstarrung: Wenn vulkanische Bomben in die Atmosphäre geschleudert werden, beginnen sie aufgrund der niedrigeren Temperatur in größeren Höhen schnell abzukühlen. Die äußere Schicht der Bombe verfestigt sich und bildet eine Kruste, während das Innere teilweise geschmolzen bleibt. Dadurch kann ein charakteristisches „Brotkrusten“-Erscheinungsbild entstehen.
6. Landung: Die verfestigte äußere Kruste der Bombe trägt dazu bei, dass sie ihre Form behält, während sie durch die Luft fliegt und auf dem Boden landet. Abhängig von der Größe, Form und Anfangsgeschwindigkeit der Bombe kann sie sich entweder teilweise oder vollständig im Boden vergraben oder bei der Landung Einschlagskrater erzeugen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass bei explosiven Vulkanausbrüchen vulkanische Bomben entstehen, wenn durch den Aufbau von Gasdruck halbflüssiges oder plastisches Magma aus dem Schlot ausgestoßen wird. Die Bomben kühlen und verfestigen sich, während sie durch die Luft fliegen, bevor sie auf dem Boden landen. Aufgrund ihrer aerodynamischen Wechselwirkungen und der schnellen Abkühlung weisen sie oft charakteristische Formen und Texturen auf.

Verbreitungsgebiet vulkanischer Bomben

Das Verbreitungsgebiet von Vulkanbomben bzw. das Gebiet, in dem sie nach ihrem Auswurf aus einem Vulkan während eines Ausbruchs zu finden sind, kann abhängig von mehreren Faktoren stark variieren. Zu diesen Faktoren gehören die Art des Ausbruchs, die Größe des Vulkans, die Art des beteiligten Magmas, die vorherrschenden Windbedingungen und die Stärke des explosiven Ereignisses. Hier einige allgemeine Überlegungen zum Verbreitungsgebiet von Vulkanbomben:

1. Eruptionstyp: Verschiedene Arten von Vulkanausbrüchen kann zu unterschiedlichen Verteilungen vulkanischer Bomben führen. Bei explosiven Eruptionen, wie zum Beispiel dem Plinianischen oder Vulkanischen, ist es wahrscheinlicher, dass vulkanische Bomben über größere Entfernungen geschleudert werden, als bei überschwänglichen Eruptionen, bei denen Lava relativ sanft ausströmt.
2. Vulkangröße: Größere Vulkane neigen dazu, ein größeres Explosionspotential zu haben, was dazu führen kann, dass vulkanische Bomben über größere Gebiete geschleudert werden. Kleinere Vulkane könnten eine lokalere Verteilung aufweisen.
3. Magma-Eigenschaften: Dabei spielen die Viskosität und der Gasgehalt des Magmas eine wesentliche Rolle. Zähflüssigere Magmen bilden mit größerer Wahrscheinlichkeit vulkanische Bomben und können diese aufgrund ihrer Fragmentierungsbeständigkeit über größere Entfernungen transportieren.
4. Windmuster: Die zum Zeitpunkt des Ausbruchs vorherrschenden Windmuster können Vulkanbomben in bestimmte Richtungen tragen. Wind kann das Verbreitungsgebiet stark beeinflussen und möglicherweise Vulkanbomben weit windabwärts vom Ausbruchsschlot tragen.
5. Eruptionsintensität: Die Intensität des Ausbruchs, einschließlich Faktoren wie der Höhe der Eruptionssäule, der Geschwindigkeit des Magmaausstoßes und der Explosivität des Ereignisses, kann Einfluss darauf haben, wie weit vulkanische Bomben ausgeworfen werden.
6. Topographie: Das örtliche Gelände und die Topographie können die Verteilung vulkanischer Bomben beeinflussen. Berge, Hügel und Täler können die Flugbahn des ausgeworfenen Materials ablenken oder leiten.
7. Geografische Position: Die Lage des Vulkans, seine Nähe zu besiedelten Gebieten und das Vorhandensein natürlicher Barrieren können Einfluss darauf haben, wo vulkanische Bomben verteilt werden.
8. Eruptionsgeschichte: Frühere Ausbrüche desselben Vulkans können Aufschluss über das potenzielle Verbreitungsgebiet vulkanischer Bomben geben. Muster vergangener Eruptionen können verwendet werden, um den Verbreitungsbereich zukünftiger Ereignisse abzuschätzen.

Es ist wichtig zu beachten, dass Vulkanbomben zwar beträchtliche Entfernungen vom Ausbruchsschlot zurücklegen können, sich aber häufig näher am Vulkan selbst befinden. Das Verbreitungsgebiet kann sich abhängig von den oben genannten Faktoren von der unmittelbaren Nähe des Schlots bis zu mehreren Kilometern Entfernung erstrecken.

Forscher und Vulkanologen untersuchen häufig die Verteilung vulkanischer Bomben und anderer vulkanischer Auswürfe, um ein besseres Verständnis der Eruptionsprozesse und der mit vulkanischer Aktivität verbundenen Gefahren zu erlangen. Diese Informationen können für die Gefahrenbewertung und Risikominderung in Vulkanregionen von entscheidender Bedeutung sein.

Physikalische Eigenschaften vulkanischer Bomben

Die physikalischen Eigenschaften vulkanischer Bomben werden durch ihre Entstehung, ihren Flug durch die Luft und die anschließenden Abkühlungs- und Erstarrungsprozesse beeinflusst. Hier sind die wichtigsten physikalischen Eigenschaften von Vulkanbomben:

1. Form und Größe: Vulkanbomben können eine große Vielfalt an Formen und Größen aufweisen. Ihre Formen können je nach ihrer aerodynamischen Wechselwirkung mit der Luft während des Fluges kugelförmig, elliptisch, stromlinienförmig oder unregelmäßig sein. Die Größen können zwischen Zentimetern und mehreren Metern Durchmesser variieren, wobei größere Bomben oft längliche oder tropfenförmige Formen haben.
2. Äußere Kruste: Wenn vulkanische Bomben aus dem Vulkan geschleudert werden und durch die Luft fliegen, kühlen und verfestigen sich ihre äußeren Schichten schnell, da sie in größeren Höhen niedrigeren Temperaturen ausgesetzt sind. Dies führt zur Bildung einer festen Kruste auf der Oberfläche der Bombe. Die äußere Kruste kann rau oder glatt sein und hat im Vergleich zum geschmolzenen Inneren oft eine dunklere Farbe.
3. Innenstruktur: Das Innere einer Vulkanbombe kann teilweise geschmolzen bleiben oder Taschen mit halbgeschmolzenem Material enthalten. Die innere Textur kann je nach Abkühlgeschwindigkeit und Mineralzusammensetzung des Magmas von glasig oder kristallin bis vesikulär (mit Gasblasen) reichen.
4. Vesikel: Viele Vulkanbomben enthalten Vesikel, kleine Gasblasen, die vor dem Ausstoß im geschmolzenen Magma vorhanden waren. Diese Vesikel kollabieren oft oder schließen sich teilweise, wenn die Bombe abkühlt und sich verfestigt, wodurch Hohlräume oder Hohlräume im Inneren zurückbleiben.
5. Gewicht und Dichte: Das Gewicht und die Dichte einer Vulkanbombe werden durch ihre Größe, Form und Zusammensetzung bestimmt. Größere Bomben haben tendenziell eine größere Masse und Dichte. Die Kruste der Bombe trägt zu ihrem Gesamtgewicht und ihrer Dichte bei, während die Vesikel die Gesamtdichte verringern können.
6. Wirkungsmerkmale: Wenn vulkanische Bomben landen, können sie aufgrund ihrer kinetischen Energie beim Aufprall Einschlagskrater oder Vertiefungen im Boden erzeugen. Die Form und Tiefe dieser Merkmale können Aufschluss über den Einschlagwinkel und die Geschwindigkeit der Bombe geben.
7. Farbe: Die Farbe vulkanischer Bomben kann je nach Mineralzusammensetzung des Magmas variieren. Bomben können eine dunkle Farbe haben, wenn sie eisenreiche Mineralien enthalten, oder eine hellere Farbe, wenn sie einen höheren Anteil an Silikatmineralien enthalten.
8. Oberflächenmerkmale: Die Außenfläche einer Vulkanbombe kann verschiedene Merkmale aufweisen, darunter Fließlinien, Rillen und Grate. Diese Merkmale resultieren aus der Wechselwirkung der Bombe mit der Luft und ihrer Rotationsbewegung während des Fluges.
9. Kühlrate: Die Geschwindigkeit, mit der eine Vulkanbombe abkühlt, beeinflusst ihre innere Kristallinität und Textur. Eine schnelle Abkühlung an der Oberfläche kann zu einer glasigen Textur führen, während eine langsamere Abkühlung im Inneren das Wachstum von Kristallen fördern kann.

Das Verständnis der physikalischen Eigenschaften vulkanischer Bomben liefert wertvolle Informationen über die Eruptionsdynamik, das Magmaverhalten und vulkanische Prozesse. Diese Eigenschaften können untersucht werden, um die Bedingungen zu entschlüsseln, unter denen sich die Bomben bildeten und vor der Landung durch die Atmosphäre reisten, und tragen so zu unserem Wissen über vulkanische Gefahren und Ausbruchsmechanismen bei.

Bibliographie

• Bonewitz, R. (2012). Rocks und Mineralien. 2. Aufl. London: DK Publishing.
• Wikipedia-Mitwirkende. (2018, 18. Oktober). Vulkanbombe. In Wikipedia, der freien Enzyklopädie. Abgerufen am 15. Mai 22 um 14:2019 Uhr von https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Volcanic_bomb&oldid=864612411