Unterschied zwischen Erdbeben und Vulkan

Was ist der Vulkan??

Vulkane sind Brüche in der Erdkruste eines Planeten, die sich durch aufsteigendes Magma oder geschmolzenes Gestein bilden. Das Magma sammelt sich in einer Magmakammer nahe der Oberfläche. Aus dem Magma in der Kammer freigesetztes Gas erzeugt einen Druck in der Kammer, der schließlich einen Durchbruch im Gestein verursacht und zu einem Vulkanausbruch führt.

Einige Vulkane erzeugen Eruptionen, die explosiver sind und mehr Trümmer produzieren. Andere produzieren Ausbrüche, die zu mehr Lavaflüssen führen. Vulkane befinden sich auf vielen planetarischen Körpern des Sonnensystems, einschließlich Erde, Mars, Io und Venus. Es gibt auch Hinweise auf Kryovulkane, Vulkane, die flüchtige Stoffe wie Wasser und Ammoniak ausbrechen, die anstelle von Gesteinen Eis erzeugen, auf eisigen Körpern des äußeren Sonnensystems wie Neptuns Mond Triton und Saturns Mond Enceladus.

Klassifizierung von Vulkanen

Vulkane können auf viele Arten klassifiziert werden. Vulkane werden häufig auf zwei Arten klassifiziert: Eruptionstyp und Morphologie. Es gibt viele verschiedene morphologische Arten von Vulkanen, aber drei gebräuchliche Arten sind Schildvulkane, Stratovulkane und Schlackenkegel produzierende Vulkane. Es gibt auch verschiedene Eruptionstypen. Einige Ausbrüche erzeugen mehr Explosionen und Trümmer. Dies werden natürlich explosive Eruptionen genannt. Andere Ausbrüche erzeugen mehr Lavaflüsse. Man spricht von effusiven Eruptionen.

Klassifizierung nach Morphologie

Cindercones 

Cindercones sind kegelförmige Öffnungen eines großen Vulkans aus Haufen vulkanischer Glasscherben wie Schlacken, die bei ständigen Explosionen, bei denen geschmolzenes Gestein aus einem Abzug „gespritzt“ wird und schnell erstarrt, schnell aus dem Boden auftauchen. Diese vulkanischen Merkmale sind in Riftbecken üblich, wo die Kruste dünn ist, so dass Magma leicht die Oberfläche durchbrechen kann.

Schildvulkane

Schildvulkane sind kuppelförmige Vulkane, deren Namen einem Schild ähneln, das auf die Seite gelegt wird. Sie bestehen normalerweise aus aufeinanderfolgenden Lavaflüssen, die aufeinander gestapelt sind. Mauna Kea auf Hawaii und die Tharsis-Vulkane auf dem Mars sind Beispiele für diese Art von Vulkanen.

Stratovulkane

Dies sind Vulkane, die mehrere Schichten verschiedener Arten von Vulkanmaterial enthalten. Sie enthalten große Mengen an Vulkanablagerungen wie Schlackenkegel, die Vulkane produzieren, und ausgedehnte Lavaflüsse wie Schildvulkane. Zu den berühmten Stratovulkanen zählen der Fuji, der Stromboli und der Mount Saint Helens.

Klassifizierung nach Eruptionstyp

Vulkanausbrüche variieren in Abhängigkeit von der Gesteinszusammensetzung, der Menge an Magma, dem Gasgehalt und der tektonischen Einstellung.

Hawaiianische Ausbrüche

Hawaiianische Eruptionen bestehen hauptsächlich aus Lavaflüssen. Diese Art von Ausbrüchen findet man häufig auf vulkanischen Inseln und an Orten, an denen das Magma eine besonders mafische, speziell basaltische Zusammensetzung hat, wie ozeanische Inselbögen und auf Ozeaninseln in der Nähe von Hotspots. Die mit Hawaiianischen Eruptionen verbundenen Magmen haben auch einen niedrigen Gasgehalt. Orte auf der Erde, an denen hawaiianische Vulkanausbrüche üblich sind, sind Island, Hawaii und ähnliche Orte. Die marsianischen Vulkane in Tharsis, Olympus Mons, Tharsis Montes, Ascreaus Mons und Arsia Mons stammen wahrscheinlich ebenfalls aus hawaiianischen Ausbrüchen, die in einem viel größeren Ausmaß als ihre terrestrischen Pendants auftraten.

Strombolianische Ausbrüche

Ein strombolianischer Ausbruch tritt auf, wenn das Magma weniger mafisch ist, aber immer noch überwiegend mafisch ist und der Gasgehalt höher ist. Strombolianische Ausbrüche bestehen aus aufeinanderfolgenden Ausbrüchen von Lava und vulkanischem Schutt, gefolgt von Ruhephasen, die einige Minuten bis einige Stunden dauern. Ein sehr bekannter Vulkan mit Ausbrüchen im strombolianischen Stil ist der Vulkan auf der Insel Stromboli, der als "Leuchtturm des Mittelmeers" bezeichnet wurde.

Vulkanianische Eruption

Eine vulkanianische Eruption ähnelt einer strombolianischen Eruption, mit der Ausnahme, dass die Eruptionen explosiver sind und die Ruhephasen, die die Eruptionen trennen, länger sind. Magmas bei Vulkanausbrüchen sind felsischer als Ausbrüche nach Strombolian oder Hawaiianischem Stil. Felsisches Magma, wie Rhyolith, fängt mehr Gas ein als mafisches Magma, und Vulkane mit felsischem Magma neigen daher dazu, explosiver zu sein. Dies macht Vulkanausbrüche größer und stärker als Strombolianausbrüche.

Plinianische Eruptionen

Der stärkste häufige Ausbruch, der auf der Erde auftritt, ist ein Plinian-Ausbruch. Plinische Ausbrüche treten auf, wenn das Magma noch felsischer ist als bei Vulkanausbrüchen und noch mehr Gas eingeschlossen wird. Plinianische Eruptionen produzieren Kolonnen von Vulkanablagerungen, die bis zu 45 Kilometer hoch sein können. Säulen, die höher als etwa 30 Kilometer sind, haben langfristige Auswirkungen auf das Klima. Daher sind diese Ausbrüche für Paläoklimastudien wichtig. Plinianische Ausbrüche wurden nach Plini dem Jüngeren benannt, der den aus dem Vesuv resultierenden Plinianausbruch beobachtete, der Pompeji im Jahr 79 n. Chr. Zerstörte. Weitere bekannte Plinianausbrüche sind Tambora und Krakatoa.

Gefahren von Vulkanen

Aktive Vulkane sind am häufigsten an aktiven Plattengrenzen und Hotspots. Die Plattengrenzen, an denen der Vulkanismus am häufigsten auftritt, sind konvergente Plattengrenzen, wie Subduktionszonen, in denen eine ozeanische Platte entweder unter leichtere ozeanische Kruste oder kontinentale Kruste subduziert wird, da kontinentale Kruste immer weniger dicht ist als ozeanische Kruste. Vulkane sind auch häufig in Kontinentalrissen, wo die Kruste so dünn wird, dass Magma leicht die Oberfläche durchbrechen kann. Dies sind die Bereiche, in denen die Vulkangefahr am größten ist.

Ausbrüche können für lokale Menschengemeinschaften sehr zerstörerisch sein. Zu den Gefahren von Vulkanen gehören Massenverschwendung, Aschefälle und herabfallende Trümmer.

Massenverschwendung im Zusammenhang mit Vulkanen

Schlammlawinen

Schlammlawinen können auftreten, wenn sich eine Masse aus schlammigem Material vom Hang eines Vulkans löst und in einer zusammenhängenden Einheit rutscht. Solche Schlammlawinen können für nahe gelegene Städte sehr zerstörerisch sein.

Mudflows

Schlammströmungen können auch durch Vulkanausbrüche ausgelöst werden und treten auf, wenn sich der Schlamm wie eine Flüssigkeit verhält, die einen Schlammfluss erzeugt. Schlammströme sind sehr dicht und können Felsbrocken bei hohen Geschwindigkeiten transportieren.

Lahars

Lahars sind Mischungen aus Schlamm, Vulkanablagerungen und Wasser. Ihre Temperaturen betragen Hunderte von Grad Celsius und sie bewegen sich mit sehr hohen Geschwindigkeiten. Sie gehören zu den zerstörerischsten Formen von Massenverlusten, die mit Vulkanausbrüchen verbunden sind.

Aschefälle

Explosive Vulkanausbrüche können reichlich Aschepartikel erzeugen, die mit dem Wind über große Entfernungen getragen werden können. Asche kann Dächer und Boden bedecken und ist sehr schwer zu reinigen. Vulkanasche ist auch sehr scharf und gezackt und kann Motor- und Flugzeugmotoren sowie die Lungen von Tieren und Menschen beschädigen.

Fallende Trümmer

Bei explosiven Eruptionen können geschmolzenes Gestein und Mineralkristalle, die bereits im Magma erstarrt sind, mit hoher Geschwindigkeit ausgestoßen werden. Ihre Größe reicht von Esche bis Kiesel bei Lapilli bis zu einem Meter oder mehr bei Blöcken und Bomben. Das Fliegen von Vulkanschrott ist auch gefährlich, da es mit Gebäuden und anderen Objekten sowie mit Menschen kollidieren kann.

Vorhersagen von Ausbrüchen

Es lässt sich nicht genau vorhersagen, wann ein Ausbruch stattfinden wird, es gibt jedoch Anzeichen, dass ein Vulkanausbruch unmittelbar bevorsteht. Dazu gehören Erdbebenschwärme und das Aufwölben der Abhänge des Vulkans.

Erdbeben schwärmt

Wenn sich geschmolzenes Gestein durch Kammern unter der Oberfläche bewegt, kann dies eine Kaskade von Erdbeben verursachen, wenn sich das geschmolzene Gestein gegen die Wände der Kammer bewegt. Dies bedeutet nicht zwangsläufig, dass es zu einem Ausbruch kommt, aber es bedeutet, dass sich geschmolzenes Gestein in Richtung eines Vulkanausbruchs bewegt.

Ausbau des Geländes

Wegen des Gases und Magmas, das sich der Oberfläche eines bald ausbrechenden Vulkans nähert, kann sich die Neigung des Vulkans ausbeulen oder verformen, wenn Gas und Magma gegen den Felsen drücken. Diese Auswölbung ist in der Regel nur durch Neigungsmesser erkennbar.

Alarme in der Nähe von Gemeinden

Die meisten Vulkane in der Nähe von Bevölkerungszentren haben Teams von Vulkanologen, die sie überwachen und vor potenziell gefährlichen Aktivitäten warnen. Es gibt auch ein farbcodiertes System, das von Vulkanologen verwendet wird, um den Grad der Gefahr eines Vulkanausbruchs anzuzeigen.

Was ist ein Erdbeben??

Erdbeben treten auf, wenn die Oberfläche aufgrund innerer Vorgänge innerhalb der Erde in irgendeiner Weise gerüttelt oder gestört wird. Erdbeben werden in der Regel durch Schlupf zwischen zwei Gesteinskörpern entlang einer Verwerfung verursacht. Dieses Abrutschen führt zu seismischen Wellen. Ähnliche Beben können auch auf anderen Planeten auftreten.

Erdbebenwellen

Die zwei Arten von Wellen, die an der Ursache von Erdbeben beteiligt sind, sind Oberflächenwellen und Körperwellen, die sich durch das Erdinnere ausbreiten.

Körperwellen

Die zwei Arten von Körperwellen sind P-Wellen und S-Wellen.

P-Wellen

P-Wellen sind Longitudinalwellen, was bedeutet, dass die durch die Welle verursachte Schwingung parallel zur Ausbreitung der Welle durch das Gestein ist. Sie können sowohl feste als auch flüssige Bestandteile der Erde oder einen anderen Planetenkörper durchlaufen. Wenn sich p-Wellen durch Gestein bewegen, wird das Material an den Wellenkämmen komprimiert und an den Tälern ausgedehnt.

S-Wellen

S-Wellen sind Querwellen, was bedeutet, dass ihre Schwingung senkrecht zu ihrer Ausbreitung ist. S-Wellen sind langsamer als P-Wellen. Tatsächlich bedeutet das "s" in der s-Welle "sekundär", während das "p" in der p-Welle primär bedeutet, da die s-Wellen nach den p-Wellen ankommen. Im Gegensatz zu P-Wellen können S-Wellen nur durch festes Material und nicht durch Flüssigkeit oder Luft wandern. Einer der Gründe, warum Geophysiker wissen, dass die Erde einen flüssigen äußeren Kern hat, ist, dass es eine Region im Erdinneren gibt, aus der seismische Detektoren keine s-Wellen, sondern nur p-Wellen, empfangen.

Oberflächenwellen

Oberflächenwellen können verschiedene Formen annehmen. Die zwei Arten von Oberflächenwellen sind Wellen, die eine seitliche Bewegung des Bodens bewirken, und Wellen, die auch eine vertikale Schwingung des Bodens verursachen. Oberflächenwellen, die den Boden seitlich bewegen, werden Liebeswellen genannt. Oberflächenwellen, die auch eine vertikale Schwingung der Oberfläche verursachen, werden als Rayleigh-Wellen bezeichnet.

Geologische Einstellungen von Erdbeben

Erdbeben werden hauptsächlich durch Plattenbewegungen und Bewegungen entlang von Fehlern verursacht. Fehler sind im Wesentlichen Risse in der Erdkruste, die sich aktiv verformen, wenn Felskörper auf beiden Seiten des Fehlers gegeneinander gleiten. Diese Bewegung von Felskörpern ist die Grundlage der Plattentektonik.

Erdbeben und Störungen

Erdbeben werden typischerweise durch die Bewegung von Gesteinskörpern entlang von Fehlern verursacht. Es gibt drei Arten von Fehlern, bei denen sich Erdbeben sammeln. Normale Fehler, Fehler rückgängig machen und Fehler transformieren.

Normale Fehler

Normale Fehler sind Fehler, bei denen zwei tektonische Blöcke oder Gesteinskörper voneinander weggezogen werden. Diese Fehler treten in Erweiterungsgebieten auf, wie z. B. in Riftbecken und in mittelozeanischen Graten, wo tektonische Platten voneinander abweichen. Diese Fehler machen sich auch bei anderen Planetenkörpern wie dem Mars in der Region Valles Marineris bemerkbar.

Fehler rückgängig machen

Umkehrfehler treten auf, wenn zwei tektonische Blöcke gegeneinander drücken. Dies kann dazu führen, dass ein Block nach oben und über einen anderen Block geschoben wird. Diese Art von Fehler tritt häufig in Subduktionszonen und bei Faltenkanten auf Planetenkörpern wie Merkur, Mond und Mars auf, wo die Abkühlung des Planeten eine Kontraktion der Kruste verursacht hat. Ein umgekehrter Fehler ist folglich mit der Kompression verbunden.

Verwandeln Sie Fehler

Transformationsfehler treten auf, wenn sich zwei tektonische Blöcke seitlich zueinander bewegen. Ein bekanntes Beispiel für einen Transformationsfehler ist der San-Andreas-Fehler im US-Bundesstaat Kalifornien.

Schräge Fehler

Schräge Fehler zeigen sowohl umgekehrte / normale als auch transformierte Bewegungen der zugehörigen tektonischen Blöcke. Die meisten größeren Fehler weisen Segmente auf, die unterschiedliche Neigungsgrade aufweisen.

Wie Fehler zu Erdbeben führen

Wenn sich tektonische Blöcke entlang von Fehlern bewegen, bewegen sie sich nicht kontinuierlich. Wenn die Blöcke gegeneinander gleiten, verfangen sie sich an Vorsprüngen entlang der Wände der Störungsfläche, die als Unebenheiten bezeichnet werden. Sobald sie eingeklemmt werden, baut sich Druck auf die Unebenheiten auf, bis schließlich die Unebenheiten, die die beiden Gesteinskörper zusammenhalten, brechen oder schmelzen, wodurch die Blöcke erneut gleiten. Dieses Brechen der Unebenheiten und das anschließende Gleiten der Blöcke führt zu einem Erdbeben.

Erdbeben vorhersagen und messen

Aufgrund der Natur von Erdbeben ist es fast unmöglich vorherzusagen, wann ein Erdbeben auftreten wird. In den meisten Fällen ist es am besten, zu vermeiden, Gebäude zu errichten, in denen Erdbeben auftreten können, beispielsweise entlang eines Fehlers, und Gebäude in Gebieten zu planen, in denen Erdbeben häufig auftreten, um sie zu überstehen.

Richter Skala

Die Richterskala ist eine Skala zur Berechnung der Stärke eines Erdbebens. Die Stärke eines Erdbebens ist die während des Ereignisses freigesetzte Energie. Die meisten Erdbeben sind nicht höher als die Stärke 9. Sehr selten gibt es Erdbeben der Stärke 9+, die zu den zerstörerischsten Erdbeben in der Erdgeschichte gehören. Die Größe eines Erdbebens wird durch die Länge des zugehörigen Fehlers begrenzt. Auf der Erde gibt es derzeit keinen Fehler, der groß genug ist, um ein Erdbeben der Stärke 10 zu überstehen.

Ähnlichkeiten zwischen Vulkanen und Erdbeben

Vulkane und Erdbeben stehen beide im Zusammenhang mit einem Bruch, der im Gestein in der Nähe oder an der Oberfläche eines Planetenkörpers auftritt.

Beide sind auch Phänomene geologischen Ursprungs, die ernsthafte Gefahren für den Menschen darstellen. Vulkanausbrüche und Erdbeben sind ebenfalls schwer vorherzusagen.

Unterschiede zwischen Vulkanen und Erdbeben

Obwohl es zwischen Vulkanen und Erdbeben Ähnlichkeiten gibt, gibt es auch signifikante Unterschiede, die folgende einschließen.

• Vulkane bilden sich an der Erdoberfläche, während Erdbeben tiefer in der Kruste entstehen.
• Vulkane sind auch Merkmale von Planetenoberflächen, während Erdbeben nur Ereignisse sind, obwohl sie mit bestimmten Merkmalen wie Fehlern verbunden sind.
• Vulkane entstehen durch Freisetzung von Gas und Magma. Erdbeben werden durch Bewegung entlang einer Störung verursacht.
• Vulkane führen zur Bildung von neuem Felsen, wohingegen Erdbeben nur Wellen verursachen, die den Felsen stören.
• Vulkane können durch Aschefälle, Schlammlawinen und die Bildung von Merkmalen wie Ignimbriten erhebliche Rückstände erzeugen. Bei Erdbeben entstehen normalerweise keine bedeutenden Trümmerteile, Trümmer entstehen jedoch durch die durch das Erdbeben verursachten Störungen.
• Es ist möglich, einen Vulkanausbruch einige Wochen bis einige Tage im Voraus vorherzusagen, obwohl der genaue Zeitpunkt des Ausbruchs nicht genau vorhergesagt werden kann. Die Wahrscheinlichkeit eines Erdbebens kann vorhergesagt werden, es ist jedoch nicht möglich, einen Zeitpunkt zu bestimmen, wann das Erdbeben stattfinden wird, und wie wahrscheinlich es zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Zukunft ist.

Vulkan vs. Erdbeben: Vergleichstabelle

Zusammenfassung des Vulkans vs. Erdbeben

Vulkane bilden sich, wenn Magma an die Oberfläche kommt und einen Bruch in der Oberfläche verursacht, so dass sich eine Luftöffnung bilden kann. Sie werden basierend auf vielen Faktoren klassifiziert, einschließlich der Morphologie und des Ausmaßes des Ausbruchs, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Das Ausmaß des Ausbruchs wird durch die Zusammensetzung des Magmas und die Menge des darin eingeschlossenen Gases kontrolliert. Erdbeben werden in der Regel durch Abrutschen von Gesteinskörpern verursacht. Vulkane und Erdbeben sind sich insofern ähnlich, als sie beide geologischen Ursprungs sind und beide zu Oberflächenphänomenen führen. Sie stellen auch beide bedeutende Gefahren für den Menschen dar. Sie unterscheiden sich darin, dass Vulkane aufgrund von Prozessen ausbrechen, die in der Nähe der Erdoberfläche stattfinden, während Erdbeben gewöhnlich durch Störungen verursacht werden, die oft mindestens hundert Meter unter der Oberfläche eines Planeten entstanden sind. Vulkane sind auch Merkmale, die zahlreiche verwandte Ereignisse erzeugen können, während jedes Erdbeben nur ein geologisches Ereignis ist. Darüber hinaus führen Vulkane zur Entstehung von neuem Gestein, wohingegen Erdbeben zu seismischen Wellen und Schütteln des Gesteins führen, nicht jedoch zur Bildung von neuem Gestein. Es kann vorausgesagt werden, dass Vulkane innerhalb weniger Tage bis Wochen ausbrechen werden, obwohl eine genaue Zeit nicht bekannt ist und Vorhersagen falsch sein können, während nur die Wahrscheinlichkeit eines Erdbebens vorhergesagt werden kann. Es ist nicht möglich, einen Zeitrahmen für das nächste Erdbeben festzulegen.