LE12: Vulkanische gassen Flashcards
Wat gebeurt er bij een Pliniaanse eruptie?
Bij dergelijke erupties wordt het magma onder hoge gasdruk naar buiten geperst en kunnen hete gassen en magmadeeltjes tientallen kilometers hoog in de atmosfeer belanden.
Hoe noemen we de spleten en gaten van kraters waaruit gassen ontsnappen?
Fumarollen.
Wat wordt bedoeld met meteorisch water?
Hiermee wordt al het grondwater bedoeld dat afkomstig is van neerslag of een zoetwaterlichaam, zoals oppervlaktewater, en in de bodem is geïnfiltreerd.
Hoe werk een geothemaal systeem dat voorzien wordt van meteorisch water?
Het water in een dergelijk systeem is voornamelijk regenwater dat in de ondergrond door het hete magma via geleiding wordt verwarmd. De samenstelling van dit water wordt slechts in geringe mate beïnvloed door vulkanische gassen. Geothermale systemen zijn van groot belang voor de winning van geothermische energie.
Hoe migreren vulkanische gassen naa de oppervlakte?
Vulkanische gassen migreren dus uit de diepte naar de oppervlakte van de aarde en ontsnappen via erupties, passieve pluimen (gevoed door fumarolen) en via het water uit warme bronnen.
Is gastransport een belangrijk aspect van de chemische cyclus van de aarde?
Ja, Het gastransport is een belangrijk aspect van de immer voortgaande chemische differentiatie van de aarde.
Zo is bijvoorbeeld het grootste deel van de in het zeewater aanwezige chloridenionen afkomstig van onderzeese erupties.
Welke fumarollen zijn het beste om monesters van te nemen?
In de praktijk komen de heetste en snelst stromende fumarolen in aanmerking voor een analyse. Deze monsters benaderen de oorspronkelijke samenstelling van het vulkaangas het beste. Deze gassen zijn het minst afgekoeld en hebben dus ook de minste tijd gehad om met het omringende gesteente te reageren.
Wat zijn de belangrijkste componenten van vulkanische gassen?
Waterdamp is over het algemeen de belangrijkste component van vulkaangas, gevolgd door koolstofdioxide en vervolgens zwavel-, chloor-, en fluorverbindingen, metallische spoorcomponenten, edelgassen en tenslotte koolwaterstoffen
Voor de samenstelling van vulkanische gassen goed weer te geven gebruiken we vaak een driehoeksdiagram. Welke elementen worden tegenover elkaar gezet voor vulkanische gassen?
De samenstelling van vulkaangassen kan goed worden weergegeven door de relatieve hoeveelheden van de elementen C, S, H en O.
Buiten vulkanische gassen worden textuur driekhoeken ook voor andere classificeringen gebruikt door aardwetenschappers, noem een voorbeeld.
Voor bodemtexturen, zoals de textuur van klei, zand en leem.
Hebben de gassen in gasmengsels een willekeurige samenstelling?
De afzonderlijke gassen in de gasmengsels komen niet voor in willekeurige, onderlinge verhoudingen, maar zijn met elkaar in reactieevenwicht.
Pre-eruptieve magmas zijn moeilijk om te onderzoeken, waarom?
Pre-eruptieve magma’s bevinden zich in magmakamers op een diepte van 3 tot 15 kilometer (of meer). Deze zijn dus niet toegankelijk voor directe analyse.
Waarom is obsidiaan een goede manier om de samenstelling van pre-eruptieve magma’s te bestuderen?
Obsidiaan ontstaat wanneer SiO2-rijk, ‘taai’ magma zo snel afkoelt dat zich geen kristallen kunnen vormen. Door de snelle afkoeling kan er slechts weinig gas uit de taaie smelt ontsnappen. De analyses van obsidiaan geven dus een beeld van de oorspronkelijke samenstelling.
Zijn het felsische of mafische magma’s die meer water kunnen bevatten?
De resultaten van dergelijke experimenten geven aan dat ‘zure’ (felsische) magma’s veel meer water in oplossing kunnen hebben dan ‘basische’ (mafische) magma’s.
Hoe kan men het ontgassingspatroon van een magmakamer bepalen?
Als een magma opstijgt tot in een ondiepe magmakamer, dan neemt de druk af. De minst oplosbare gassen komen het eerst uit de ‘oplossing’, gevolgd door de beter oplosbare gassen.
Door de gassamenstelling van een vulkaan regelmatig te analyseren, kan men vaststellen hoe het ontgassingspatroon in de magmakamer verloopt.
Welke twee factoren spelen na het uitstoten van vulkanische gassen een rol?
De afkoeling en de opname van atmosferische zuurstof.
Waarom onstaan er rondom fumarollen vaak grote hoeveelheden zwavel?
Wanneer H2S aan de oppervlakte komen, treedt er snelle oxidatie op. CO gaat over in CO2 en vervolgt zijn weg naar de atmosfeer. H2S daarentegen kan worden geoxideerd tot elementaire zwavel die neerslaat: 2 H2S + O2 → S2 + 2 H2O.
Als er Zn voorkomt in een gasfse wat kunnen we dan zeggen over de vulkanische gassen?
De aanwezigheid van deze Zn-rijke deeltjes duidde op een hoge-temperatuurgascomponent van magmatische oorsprong. Om zink in de gasfase te transporteren, moet er immers een vluchtige Zn-Cl-verbinding aanwezig zijn, met een temperatuur van minimaal 400 °C.
Hoe kunnen we aan de hand van de SO2-flux antropogenische verontreinigingen bepalen?
Door monsteranalyse kan men van een bepaald element (X) de ratio ten opzichte van zwavel bepalen: element X/zwavel. Dergelijke bepalingen worden gedaan voor onder andere de elementen Cl, F, Br, Hg en As. Hiermee kan een referentieniveau voor de antropogene atmosferische verontreiniging worden bepaald.
In welke regio’s van de aarde hebben vulkaan erupties vooral een grote impact op het klimaat?
Vooral vulkaanerupties in de tropen hebben een (tijdelijk) groot effect op het klimaat. Het stof van vulkaanerupties wordt er door de luchtstromingen verder omhoog gebracht en over de hele wereld verspreid. Stof van vulkaanuitbarstingen buiten de tropen waait naar beneden en verdwijnt weer snel.
De passieve pluimen van veel vulkanen worden ‘gevoed’ door fumarollen die zich in de barsten en spleten van een vulkanische dome bevinden.
Uit welk type magma zullen deze domes bestaan (mafisch, felsich of intermediair)?
Mafische of ‘basische’ magma’s hebben een hoog smeltpunt, een laag gehalte aan SiO2 en zijn goed vloeibaar. Zij zijn veel minder taai dan de felsische of ‘zure’ magma’s met hun laag smeltpunt en hoog gehalte aan SiO2, en de intermediaire magma’s.
De laatste twee typen (taai) magma zullen gemakkelijker domes in vulkanen vormen dan de dun vloeibare basische magma’s.
In de praktijk komen de intermediaire magma’s veruit het meest voor.
Beredeneer met behulp van figuur 12.6 welke gasvormige verbinding relatief veel zal voorkomen in fumarolen met een hoge temperatuur.
Fumarolen bevinden zich aan het aardoppervlak, dus de totale gasdruk van het uitstromende mengsel is relatief laag (1 atmosfeer).
Uit figuur 12.6b kunnen we afleiden dat bij drukverlaging de hoeveelheid SO2 toeneemt.
Figuur 12.6a toont dat naarmate de temperatuur hoger wordt, de hoeveelheid SO2, bijvoorbeeld ten opzichte van H2S, sterk toeneemt.
‘Hete’ fumarolen zullen dus relatief veel SO2 uitstoten.
In figuur 12.11 komen enkele ‘piekconcentraties’ voor.
Welke verklaring kunt u geven voor deze pieken?
De hogeconcentratiepieken van Zn, Cu, Ag en Pb in het ijs van Antarctica worden meestal verklaard als het gevolg van grote vulkanische erupties.
De bij dergelijke erupties gevormde metaalhoudende aerosolen worden voor een deel afgezet op de poolkappen. Een aanwijzing voor een vulkanische oorsprong van de hoge metaalconcentraties is het feit dat deze vaak gepaard gaan met hoge sulfaatgehaltes.
