Plaattektoniek & Vulkanen: Waarom Ze Ontstaan Waar Ze Ontstaan
Vulkanen zijn niet willekeurig verspreid. Meer dan 90% bevindt zich langs de randen van de tektonische platen van de aarde. Inzicht in plaattektoniek — en de drie omgevingen waar magma ontstaat — verklaart waarom de Andes, IJsland en Hawaï elk zo anders uitbarsten, en waarom de Pacifische Ring of Fire de meeste actieve vulkanen ter wereld herbergt.
Op deze pagina
De tektonische platen
De starre buitenste schil van de aarde — de lithosfeer — is opgebroken in ongeveer 15 grote tektonische platen die drijven op de heetere, langzaam stromende mantel eronder. Aangedreven door warmte vanuit het binnenste van de aarde bewegen deze platen enkele centimeters per jaar, ruwweg zo snel als nagels groeien.
Waar platen elkaar ontmoeten, kunnen drie dingen gebeuren: ze bewegen uit elkaar (divergent), botsen op elkaar (convergent) of schuiven langs elkaar (transformatie). Vulkanisme concentreert zich aan divergente en convergente grenzen, waar de omstandigheden om gesteente te laten smelten en magma te vormen aanwezig zijn. Zoals beschreven in Vulkanologie 101, hangt smelting af van druk, water en warmte — en plaatgrenzen leveren precies dat.
Subductiezones: de explosieve vulkanen
Bij een subductiezone duikt een dichte oceanische plaat onder een lichtere plaat en zinkt in de mantel. Naarmate de dalende plaat opwarmt, geeft ze water af aan de mantelwig erboven. Dat water verlaagt het smeltpunt van het gesteente — een proces dat fluxsmelting wordt genoemd — en genereert magma dat opstijgt om een keten van vulkanen te voeden.
Cruciaal is dat dit magma silica opneemt uit de continentale korst terwijl het stijgt, waardoor het dik en gasrijk wordt. Dat is waarom vulkanen in subductiezones de gevaarlijkste, meest explosieve Pliniaanse en Vulkaniaanse erupties produceren. De Andes, de Cascades van Noord-Amerika, Japan, Indonesië en de Filipijnen zijn allemaal subductieketens. Mount St. Helens, Pinatubo en de Vesuvius zijn subductievulkanen — en de bron van de meeste dodelijke pyroclastische stromen.
Mid-oceanische ruggen: het grootste vulkanische systeem van de aarde
Waar platen uit elkaar bewegen aan divergente grenzen, stijgt de mantel om de ruimte op te vullen. Terwijl hij stijgt, daalt de druk en smelt het gesteente — decompressiesmelting — waarbij dunvloeibaar basaltisch magma ontstaat. Dit gebeurt grotendeels onderwater langs het mid-oceanische rugsysteem, een netwerk van onderzeesche vulkanen van 65.000 km dat het grootste vulkanische verschijnsel op de planeet is.
Dit is effusief, silicaarm vulkanisme: rustige erupties die nieuwe oceaanbodem opbouwen. IJsland is de zeldzame plek waar een mid-oceanische rug boven zeeniveau uitsteekt, en dat is waarom IJslandse erupties worden gedomineerd door spleten en lavastromen in plaats van gewelddadige uitbarstingen — hoewel gletsjerswater ze explosief kan maken, zoals bij Eyjafjallajökull in 2010.
Hotspots: vulkanen ver van plaatgrenzen
Enkele vulkanen barsten uit in het midden van platen, ver van enige grens. Deze bevinden zich boven hotspots — pluimen van ongewoon hete mantel die opstijgen vanuit het diepe binnenste van de aarde. Terwijl een tektonische plaat over een vaste hotspot drijft, prikt de pluim er doorheen en vormt een keten van vulkanen die steeds ouder wordt weg van het actieve einde.
Hawaï is het schoolboekvoorbeeld. De Hawaiiaans-Emperor-zeeberg keten strekt zich duizenden kilometers uit over de Stille Oceaan en legt ongeveer 80 miljoen jaar vast van de plaat die over één vaste hotspot schuift. Het Grote Eiland staat er nu boven; eilanden naar het noordwesten zijn uitgestorven en eroderende. Yellowstone is een continentale hotspot, en IJsland combineert een hotspot met een mid-oceanische rug, wat zijn uitzonderlijke productiviteit verklaart.
De Ring of Fire
De Ring of Fire is een hoefijzer van subductiezones van ruwweg 40.000 km dat de Stille Oceaan omcirkelt. Volgens de USGS herbergt het ongeveer 75% van de actieve vulkanen ter wereld en veroorzaakt het zo'n 90% van de aardbevingen op de planeet.
Het patroon bestaat omdat de Pacifische Plaat en diverse kleinere platen aan vrijwel alle kanten worden gesubduceerd onder de omringende continenten en eilandbogen. Van de Andes via Midden-Amerika, de Cascades, de Aleoeten, vervolgens omlaag via Kamtsjatka, Japan, de Filipijnen, Indonesië en Nieuw-Zeeland — bijna elke grote explosieve vulkaan van het moderne tijdperk ligt op deze ring. Het is waarom landen als Indonesië en Japan zo zwaar investeren in de monitoring- en evacuatiesystemen die levens redden.
Kernpunten
- Meer dan 90% van de vulkanen ontstaat aan tektonische plaatgrenzen, waar gesteente kan smelten tot magma.
- Subductiezones produceren dik, gasrijk magma en de meest explosieve, gevaarlijke erupties.
- Mid-oceanische ruggen produceren rustig basaltisch vulkanisme; IJsland is er één boven zee.
- Hotspots creëren ketens midden op de plaat zoals Hawaï terwijl platen over diepe mantelpluimen drijven.
- De Ring of Fire herbergt ~75% van de actieve vulkanen ter wereld rondom de Stille Oceaan.
Bekijk hoe deze omgevingen verschillende erupties veroorzaken in onze gids over eruptietypes, of begin met de basiskennis in Vulkanologie 101.