Schildvulkan

Schildvulkan – Entstehung

Am häufigsten entstehen Schichtvulkane an den Plattenrändern der auseinander driftenden Ozeanischen Platten und über sogenannten Hotspots.

Verantwortlich für die Entstehung der Schildvulkane in diesen Bereichen ist die Lava-Art, die an diesen Hotspots hervortritt. Die Lava ist dünnflüssig, basalthaltig und gasarm.

Wenn die Magmakammer unterhalb des Vulkans gefüllt hat und der kritische Punkt für den Druck überschritten ist, bricht der Vulkan aus. Ein Vulkanausbruch bei Schildvulkanen ist meistens effusiv. Das heißt, die Lava fließt ruhig aus dem Vulkan aus. Große Explosionen sind dabei eher untypisch, es kann aber zu Lavavorhängen- und fontänen kommen.

Schildvulkan – Aufbau

Der Aufbau eines Schildvulkans besteht aus einer flachen Lavaebene, die sich durch langsames und gleichmäßiges Ausströmen von Lava bildet. Wenn die Lava ausfließt und erstarrt, baut sich der Vulkan Schicht für Schicht auf. Durch die dünnflüssige Lava kann sich der Vulkan über mehrere Kilometer Durchmesser erstrecken. Während eines Ausbruches kann dabei so viel Lava austreten, dass sich die Magmakammer zum größten Teil leert. Dabei senkt sich der Krater des Vulkans langsam ab. Es kommt zum Einsturz der Kraterwände und zur Entstehung einer Caldera. Dieser Prozess läuft in der Regel recht langsam ab.

Häufig bilden sich in den Kratern von Schildvulkanen auch Lavaseen. Die Lava kann in diesen Seen mehrere jahrzehntelang brodeln, bevor sie sich leeren. Beim Ausbruch des Kilauea auf Hawaii in 2018 konnte man das Ablaufen eines solchen Lavasees beobachten.

Aktive Schildvulkane sind nahezu dauerhaft über einen langen Zeitraum aktiv. Dadurch erreichen sie in ihrer Größe extreme Dimensionen. Alte Schildvulkane sind die die größten Vulkane auf der Erde. Der größte existierende Vulkan ist der Mauna Loa. Insgesamt ist er 17.170 Meter hoch. Seine Masse ist so groß, dass sogar die Erdkruste unter ihm um 8 Kilometer eingesackt ist. Im Vergleich zu diesem Vulkan ist der Mount Everest gerade einmal 8.848 Meter hoch.

Ein Schildvulkan besitzt einen leichten Anstieg, der im Schnitt bei 10 Grad liegt. Am Gipfel flacht dieser ab. Auch wenn die typische Schildform weltweit nur wenig variiert, so gibt es doch ein paar regionale Unterschiede, was die generelle Größe betrifft. So sind zum Beispiel die Schildvulkane in Kalifornien, USA, um Umfang meisten 5 bis 6 Kilometer weit und 500 bis 600 Meter hoch. In Mexiko liegt der Durchschnitt bei 4.100 Meter in der Weite und 340 Metern in der Höhe.

Damit du dir den Aufbau noch einmal genauer anschauen kannst, findest du hier nochmal eine Skizze eines Schildvulkanes.

Schildvulkan – Beispiele

Schildvulkane lassen sich überall auf der Welt finden. Sie können sich über Hotspots formen, wie bei der Hawaii-Emperor-Kette und den Galápagos Inseln. Ebenso können sie sich über Zonen von Kontinentalspalten bilden, wie es auf Island und Ost-Afrika der Fall ist. Auch wenn Schildvulkane nicht mit Subduktionszonen in Verbindung gebracht werden, so können sie sich auch dort bilden. Viele dieser Vulkane lassen sich in Kalifornien und Oregon in den USA finden. Die meisten Schildvulkane finden sich aber in den Seebecken in den Ozeanen, wie das Tamu Massiv als der Größte von ihnen.

Hawaii-Emperor-Kette

Die Hawaii-Emperor-Kette ist die größte und bekannteste Aneinanderreihung von Schildvulkanen. Es ist eine Kette, die aus Hotspot Vulkanen, die sich im Pazifischen Ozean befinden. Diese Vulkane folgen einem ausgeprägten Muster von Wachstum und Tod. Die Kette besteht aus mindestens 43 Hauptvulkanen und dem Unterwasserberg Meiji, welche 85 Millionen Jahre alt ist.

Den jüngsten Teil der Kette bildet Hawaii mit seinen Vulkanen, die charakteristisch sind durch ihre immer wieder auftretenden Ausbrüche, ihre Größe und ihrer dezentralen Form. Grabenbrüche sind ein besonderes Merkmal dieser Vulkane und ein Grund, warum die Struktur dieser Vulkane so willkürlich wirkt. Durch die Bewegung der Pazifischen Platte werden sie über dem Hawaii Hotspot angeheizt und formen eine lange Kette von Vulkanen, Atollen und Seebergen über eine Länge von 2.600 Kilometern.

Island

Die Insel Island befindet sich auf dem Mittelatlantischen Rücken, einer divergierenden Plattengrenze im Atlantischen Ozean. Auf Island gibt es ungefähr 130 verschiedene Vulkane. Die Schildvulkane auf der Insel sind im Schnitt zwischen 5.000 und 10.000 Jahre alt. Sie liegen sehr dicht beieinander und treten in zwei Gruppen in der westlichen und nördlichen Vulkanzone auf. Wie bei den hawaiianischen Vulkanen begannen sich diese Vulkane mit mehren verschiedenen Ausbruchszentren zu formen, bevor sie sich auf einen Punkt konzentriert haben. Unterhalb des Hauptschildes, den sie formen, begraben sie die kleineren Schilde, die sich bei früheren Ausbrüchen ausgebreitet hatten.

Abbildung 3: Ausbruch des Krafla in Island 1984

Galápagos Inseln

Im Westen von Ecuador befinden sich die Galápagos Inseln, welche aus einer Reihe von isolierten Schildvulkanen und Lavaplateaus bestehen. Diese Vulkane werden durch den Galápagos Hotspot angefeuert und sind zwischen 4.2 Millionen und 700.000 Jahren alt. Die größte Insel, Isabela, besteht aus sechs Schildvulkanen. Jeder dieser Vulkane besitzt eine eigene Caldera.

Die meisten anderen Inseln dieser Inselgruppe bestehen ebenfalls aus Vulkanen. Die Inseln befinden sich auf dem Lavaplateau, das als Galápagos Plattform bekannt ist. Von den 21 Vulkanen sind 13 als aktiv registriert. Die Galápagos Inseln sind in ihrer Entstehung noch sehr jung. Die austretende Lava aus den Vulkanen hat eine starke Ähnlichkeit mit der von den Hawaiianischen Inseln. Allerdings formen sie nicht die selbe Vulkanlinie, die mit den meisten anderen Hotspots in Verbindung gebracht wird. Die Vulkane weisen kein klares Altersmuster für ihre Entstehung auf, was es zu einem Mysterium macht, wie die Inseln entstanden sind.

Ostafrika

Die vulkanische Aktivität in Ostafrika entsteht durch durch die Entwicklungen im Osten der Afrikanischen Platte und den nahliegenden Hotspots. Einige der Vulkane interagieren mit beiden Effekten. Schildvulkane finden sich in der Nähe der Plattengrenze und außerhalb der Küste. Alle Vulkane in Afrika sind in den letzten 5.000 bis 10.000 Jahren entstanden und sind damit noch sehr jung. Eine besondere Charakteristik des Ostafrikanischen Vulkanismus ist der Fakt, das sich Lavaseen bei ungefähr 9 % aller Ausbrüche bilden. Im Rest der Welt ist das ein sehr seltenes Phänomen.

Unterschied Schicht- und Schildvulkan

Die beiden Vulkantypen Schild- und Schichtvulkan entstehen zwar durch den Vulkanismus, der durch die Plattentektonik ausgelöst wird. Allerdings unterscheiden sie sich in einigen Punkten voneinander.

Schildvulkan

Die Lava bei Schildvulkanen ist dünnflüssig, gasarm und basalthaltig. Die Temperatur liegt bei über 1000 Grad.

Die Eruption dieser Vulkane ist effusiv. Das heißt, die Lava fließt ruhig ab bei einem Vulkanausbruch.

Im Aufbau haben Schildvulkane oft mehrere Kilometer Durchmesser mit einem Neigungswinkel der unter 10 Grad liegt.

Das Besondere bei diesen Vulkanen ist die Gipfelcaldera bei denen sich ein Lavasee im Krater bilden kann.

Schichtvulkan

Die Lava bei Schichtvulkanen ist dickflüssig und gashaltig mit einem hohen Siliciumgehalt. Die Temperatur liegt unter 900 Grad. Die Eruption ist meistens explosiv. Sie ist oft verbunden mit lauten Ausbruchsgeräuschen, Aschewolken, Geröllbrocken und Erdbeben. Der Aufbau eines Schichtvulkans besteht aus einem steilen, spitzen Kegel mit einem Neigungswinkel von über 30 Grad. Das Besondere bei diesem Vulkantyp sind die oft lang dauernden Ruhephasen zwischen den Ausbrüchen. Dazu kommen häufig große Rauchwolken bei den Ausbrüchen.

Schildvulkan – Bedrohung

Im Gegensatz zu Schichtvulkanen sind Schildvulkane weniger gefährlich. Dadurch, dass die Lava den Schlot nicht verstopfen kann und dabei entgast, kommt es seltener zu großen Explosionen. Genauso ist der Lavafluss oft nur auf das Gebiet des Vulkans begrenzt. Das macht sie zu den eher berechenbaren Arten von Vulkanen. Ein Großteil der Schildvulkane befindet sich zudem unter Wasser an den Plattenrändern, wobei wir von deren Aktivität nur wenig erfahren.

Bekannte Schildvulkane

Hier findest du eine kurze Liste von Schildvulkanen, die entweder besonders aktiv sind oder wegen anderer Merkmale hervorstechen.

• Mauna Loa: Ein Schildvulkan auf Hawaii mit einer Höhe von 4.170 Metern über dem Wasser und weiteren 13 Kilometern unterhalb des Wassers.
• Kilauea: Ebenfalls einer der Hawaiianischen Schildvulkane und einer der aktivsten Vulkane auf der Welt. Sein letzter Ausbruch fand 2021 statt.
• Cerro Azul: Dieser Schildvulkan ist einer der aktivsten Vulkane auf den Galápagos Inseln. Er befindet sich im Südwesten auf der Insel Isabela. Seine letzten Ausbrüche fanden im Mai und Juni im Jahr 2008 statt.
• La Cumbre: Seit dem 11. April 2009 ist dieser Vulkan am Ausbrechen. Er befindet sich auf der Insel Fernandina, welche ebenfalls zu de Galápagos Inseln gehört.
• Nyamuragira: Einer der afrikanischen Schildvulkane, der am aktivsten ist. Seine Ausbrüche finden meistens innerhalb der Caldera statt. Seine Flanken sind mehr als 30 Kilometer lang und reichen bis zum Kivu See.