Arbeitsblatt: Vulkanismus

Vulkanismus   Geographische  Verteilung  der  Vulkane   Die  globale  Verteilung  ist  kein  Zufall     Aufgabe:   Auf  der  linken  Karte  siehst  du  die  Verteilung  der  Vulkane.  Rechts  hast  du  die  verschiedenen   Platten   eingezeichnet.  Wieso  entstehen  gerade  an  diesen  Orten  Vulkanausbrüche.  Erkläre!                                                                         Das  Vorkommen  der  Vulkane  ist  eng  verknüpft  mit  den  Prozessen  der  konvergierenden  und   diver-‐ gierenden   Platten.   Die   etwa   550   aktiven   Vulkane   der   Erde   sind   also   nicht   wahllos   auf   der   Erd-‐ oberfläche   verteilt,   sondern   zeigen   ein   bestimmtes   Verteilungsmuster,   z.   B.   entlang  der   Platten-‐ grenzen.   Man   findet   Vulkanismus   an   mittelozeanischen   Rücken,   wo   sich   ozeanische   Platten   trennen.   Weiterhin   an   kollidierenden   Ozeanplatten,   bzw.   bei   der   Kollision   zwischen  einer  ozeani-‐ schen  und  einer  kontinentalen  Platte.     GG    Vulkanismus   Seite    1   2.  Sek.  B          R.  Keller   Vulkane     Geographische  Verteilung  der  Vulkane   Vulkane  weltweit     Aufgabe:  Suche  die  Vulkane  im  Atlas  und  trage  sie  in  die  Weltkarte  ein.         Name  des  Vulkans   Land,  naheliegende  grössere  Stadt   Mount  Wrangel   Alaska,  östlich  von  Anchorage   Mount  St.  Helens   USA,  nördlich  von  Portland   Mount  Rainier   USA,  südlich  von  Seattle   Popocatepetl   Mexiko,  bei  Mexiko-‐City   Paricutin   Mexiko,  südöstlich  von  Guadalajara   Fuego   Guatemala   Irazu   Costa  Rica,  nordöstlich  von  San  José   Mont  Peleé   Martinique  (Karibik)   La  Soufrière   St.  Vincent  (Karibik)   Cotopaxi   Ecuador,  südlich  Quito   Nevado  del  Ruiz   Kolumbien,  westlich  von  Bogota   Sajama   Bolivien,  südwestlich  von  La  Paz   San  Pedro   Chile,  200  km  nordöstlich  von  Antofagasta   San  José   Chile,  100  km  südöstlich  von  Santiago  de  Chile   Surtsey   Island   Ätna   Italien   Vesuv   Italien   Asahi   Japan,  Insel  Hokkaido   Fujiyama   Japan,  Tokio   Kilimanjaro   Tansania   Kljutschewskaja   Russland,  Halbinsel  Kamtschatka   Pinatubo   Philippinen,  bei  Manila   Krakatau   Indonesien,  zwischen  Insel  Sumatra  und  Java   Tambora   Indonesien,  Insel  Sumbawa   Merapi   Indonesien,  Insel  Java   Mount  Lamington   Papua-‐Neuguinea,  Port  Moresby             GG    Vulkanismus   Seite    2   2.  Sek.  B          R.  Keller   Vulkane   Geographische  Verteilung  der  Vulkane    Vulkane       weltweit       Suche  die  Vulkane  im  Atlas     sie  in  die  Weltkarte  ein.     Aufgabe:     und  trage       GG    Vulkanismus   Seite    3   2.  Sek.  B          R.  Keller   Vulkane   Geographische  Verteilung  der  Vulkane   Historische  Vulkanausbrüche     Aufgabe:   Suche  die  Vulkane  im  Atlas  und  trage  sie  in  die  Weltkarte  ein.     Vesuv  (Italien)   Für   die   Römer   kommt   der   Ausbruch   des   Vesuv   im   Jahre   79   n.   Chr.   vollkommen   unerwartet,   denn   der   Feuerberg   gilt   seit   Jahren   als   erloschen.   Bei   seinem   Aus-‐ bruch  stösst   der   Vulkan   riesige   Rauchwolken   aus.   Drei   Städte   werden   unter   einer   sieben  bis   neun   Meter   dicken   Aschenschicht   begraben.   Die   herabregnende   Asche   ist   glühend   heiss,   so   dass   die   meisten   Menschen   fast   augenblicklich   beim   Einat-‐ men  sterben.     Ätna  (Italien)   Am  11.  März  des  Jahres  1669  ereignet  sich  ein  dramatischer  Ausbruch  am  Ätna.   Angekündigt  von  einigen   Erdbeben   öffnet   sich   an   diesem   Tag   eine   12   Kilometer   lange   Spalte,   aus   der   Lava   herausquillt.   Die   Lava-‐ ströme  erreichen   die   Stadt  Catania   und   zerstören   sie.   Auch  heute   noch   ist  der   Ätna  aktiv.   Sein   letzter   grös-‐ serer  Ausbruch  fand   1993  statt.       Tambora  (Indonesien)   Der  Ausbruch  des  Tambora  im  Jahr  1815  ist  einer  der  stärksten  in   der  Geschich-‐ te.   Er   hat   ein   Jahr   ohne   Sommer   als   Folge.   Riesige   Aschenmengen   werden   in   die   Atmosphäre   gestossen   und   die   Temperaturen   sinken.   Bei   diesem   Ausbruch   sterben   viele   Menschen   in   heissen   Aschenwolken   oder   weil   sie   direkt   von   her-‐ ausgeschleuderten  Trümmern  getroffen  wurden.  Über  80.000   Menschen  sterben   aber   an   der   Hungersnot   und   den   Krankheiten,   die   auf   den   schweren   Ausbruch   folgen.   Krakatau  (Indonesien)   Beim   Ausbruch   des   Krakatau   1883   wird   die   Hälfte   der   gleich-‐ namigen   Insel   in   die   Luft   gesprengt.   Der   Donnerschlag   der   Explosion   ist   noch   in   5.000   Kilometern   Entfernung   zu   hören.   Durch   die   Wucht   der   Explosion   entsteht   eine   riesige,   fast   40   Meter   hohe   Flutwelle,   die   umliegenden   Inseln   überflutet.   Von   der  ehemals  grossen  Vulkaninsel  bleiben  nur  drei  kleine  Eilan-‐ de  und  ein  Kind  des  Krakatau  genannter  Vulkanschlot  erhal-‐ ten.     Mont  Pelée  (Martinique)   Am  8.  Mai  1902  bricht  der  Mont  Pelée  auf  Martinique  aus.  Die   Bewohner  der  unterhalb  des  Vulkans  gele-‐ genen  Stadt  St.  Pierre  haben   keine  Chance.  Eine  Lawine  aus  glühend  heisser  Asche  und  Gas  überrollt   die   Hafenstadt  -‐  36.000  Menschen  sterben.     Mt.  St.  Helens  (USA)   Am  18.  Mai  1980  bricht  der  Mount  St.  Helens  im  US-‐Bundesstaat   Washington  nach  einer   langen   Ruhephase   aus.   Nach   einem   Erdstoss   rutscht   der   nördliche   Bereich   des   Gipfels   den   Hang   hinab.   Seitlich   aus   dem   Berg   schiesst   eine   gewaltige   Dampfwolke   heraus.   Asche-‐  und  Gaswolken   werden  bis  zu  18  Kilometer  hoch  in  den  Himmel  gestossen.  Eine   glühend  heisse  Lawine  aus  Staub  und  Gas  rast  mit  einer  Geschwindigkeit   von  600  Kilo-‐ meter  pro  Stunde  den  Berg  hinunter.  Sie  zerstört  alles,  was  ihr  in  den  Weg  kommt.  500   Quadratkilometer  Land  wurden  total  verwüstet.   GG    Vulkanismus   Seite    4   2.  Sek.  B          R.  Keller   Vulkane   Wie  Vulkane  entstehen   Entstehung  und  Ausbruch  eines  Vulkans     Erst  seit  83  Jahren  wissen  die  Geologen,  dass  die  relativ   dünne  Kruste  der  Erde  aus  mehreren  Platten besteht,   die   auf   einer   dreitausend   Kilometer   dicken   Magma-‐ schicht  aus  geschmolzenem  Gestein  schwimmen.  Sie   verändern   stetig   ihre   Lage,   reiben   sich   aneinander,   driften   auseinander   und   schieben   sich   übereinander.   So   entstehen   an   diesen   Schwachstellen   Risse,   Spalten   und   Verwerfungen,   in   denen   sich   Magma   (   flüssiges   Gestein   mit   Gasen,   etwa   1000   Grad   heiss)   in   etwa   40   bis  50  km  Tiefe  in  Magmaherden  sammelt.     Die   heissen   Gase   des   Magmas   bauen   einen   starken   Druck  auf,  sodass  das  überlagernde  Gestein  gesprengt   wird   und   die   Lava   (   gaslose   Magma)   nach   oben   ent-‐ weichen   kann.   Das   geschieht   in   Zusammenhang   mit   einer  starken  Explosion.  Die  Gase  reissen  das  zähflüssi-‐ ge   Material   aus   Magma   und   Gesteinsbrocken   durch   den  Vulkanschlot  mit  nach  oben.     Bei   der   Eruption   wird   alles   zusammen   aus   dem   Vul-‐ kankrater   geschleudert.   Dabei   regnet   es   Steine   und   Asche.   Die   Lava   selbst   fliesst   an   den   Hängen   herab   und   erkaltet  langsam.       Aufgabe:     Beschrifte  den  Querschnitt  mit  den  richtigen  Begriffen.   Asche  und  Lava       Krater             Lavaablagerung     Schlot       Sedimentgestein       Urgestein     Magma     Nebenkrater     Querschnitt  durch  einen  Vulkan   a)  .   b)  .   c)     d)  .   e)  .   f)     g)  .   h)  .   GG    Vulkanismus   Seite    5   2.  Sek.  B          R.  Keller   Vulkane   Wie  Vulkane  entstehen   Beschreibe  die  Abbildungen     Abbildung  1:     .   .   .   Abbildung  2:     .   .   .   Abbildung  3:     .   .   .   Abbildung  4:     .   .   .   Abbildung  5:     .   .   .   Abbildung  6:     .   .   .   .       GG    Vulkanismus   Seite    6   2.  Sek.  B          R.  Keller   Vulkane   Wie  Vulkane  entstehen   Entstehung  und  Ausbruch  eines  Vulkans     Aufgabe:  Die  folgenden  Skizzen  veranschaulichen  die  Entstehung  eines  Vulkans.       Mithilfe   der   Texte   im   u h   Geographie   EUROPA   S.   36   (der   Ätna),   S.   37   (Feuerberg   Eis   und   Schnee:  Ätna  1971)  und  S.  39  (Monte  Nuovo)  sollen  die  Skizzen   beschrieben  werden.     .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   GG    Vulkanismus   Seite    7   2.  Sek.  B          R.  Keller   Vulkane   Vulkanausbrüche   Gefahren  bei  einem  Vulkanausbruch     Aufgabe:   1. Beschrifte   die   Zeichnung.   Die   nachfolgenden   Begriffe   helfen   dir   dabei:   Aschenstrom  (2x),  Aschenwolke,  Bomben,  Gase,  Hangrutschung,  Lahar,   Lava-‐ strom,  Magmakammer,  Saurer  Regen,  Schlot.         2. Beschreibe,   wie   es   zu   dem   Ausbruch   gekommen   ist.   Nutze   dabei   die   Begriffe  Magma,  Magmakammer,  Schlot  und  Krater.     .   .   .   .   .   .   .   .   GG    Vulkanismus   Seite    8   2.  Sek.  B          R.  Keller   Vulkane   Vulkanausbrüche   Typen  von  Vulkanausbrüchen     Aufgabe:   1. Beschreibe   kurz,   was   du   auf   den   Bildern   siehst.   Nutze   die   Begriffe   Lavastrom,   Aschenwolke,  Explosion  und  Lavabomben.   2. Um   welche   Vulkanausbruchstypen   handelt   es   sich?   (Die   fettgedruckten   Begriffe   in   den  untenstehenden  Texten  bezeichnen  die  Ausbruchstypen)          Ausbruchstyp:                    Ausbruchstyp:                             Ausbruchstyp:                   1. Plinianische   Eruptionen   sind   sehr   explosive   Ausbrüche,   die   mit   ungeheuren   Aschenfällen   verbunden   sind.   Die   Eruptionssäulen   bei   diesen   Ausbrüchen   reichen   bis   in   die   Stratosphäre.   Der   Ausbruch   des   Mount   St.   Helens   1980   gehörte   diesem   Typ  an.     2. Dünnflüssige,   basaltische   Laven   bilden   die   hawaiianische   Eruptionsform.   Dabei   fliesst   die  Lava  relativ  ruhig  aus  und  bildet  die  Aa-‐  oder  Pahoehoe-‐Lava.     3. Strombolianische   Eruptionen   sind   gekennzeichnet   durch   periodische   Explosionen.   Häufig   werden   geschmolzene,   glutheisse   Lavabomben   herausgeschleudert.   Diese   relativ   groben   Stücke   entstehen   durch   das   Zerplatzen   von   Gasblasen   im   Magma.   Vulkane,   die   dem   Stromboli-‐Typ   angehören,   sind   zum   Beispiel  der  Ätna,  der  Pacaya  in  Guatemala  und   der  Erebus  auf  Antarktika.   GG    Vulkanismus   Seite    9   2.  Sek.  B          R.  Keller   Vulkane   Vulkanformen   Vulkane  haben  viele  Gesichter     Welche  Form  ein  Vulkan  annimmt,  hängt  von  vielen  Faktoren  ab.  Besonders  wichtig   sind:     Das  Magma:  zäh-‐  oder  dünnflüssig   Die   Ausbruchsform:   Explosion   oder   ruhig   ausfliessend  (oder   beide)   Das   För-‐ dermaterial:  Asche,  Lava  (oder  beides)     Aufgabe:   Ordne  den  Bildern  die  richtigen  Texte  zu.     1. Die   breiten,   flachen   Kegel   der   Schildvulkane   entstehen,   wenn   das   Magma   sehr   dünnflüssig   ist,   und   nach   dem   Ausbruch   noch   Kilometer   weit   fliessen   kann.   Der   grösste   Vulkan  der  Erde,  der  Mauna  Loa   auf  Hawai,  gehört  zu  diesem  Typ.     2. Viele   Vulkane   schleudern   abwechselnd   flüssige   Lava   und   feste   Bestandteile   aus.   Im   Laufe   der   Zeit   bildet   sich   daher   ein   Kegel   aus   übereinanderfolgenden   Lava-‐   und   Ascheschichten.   Zu   diesem   Typ   (Schicht-‐ vulkan)   gehören   die   meisten   grossen   Vulkane   der  Welt,  darunter  auch  der  Vesuv,  der  Ätna  und  der  Fujijama.     3. Oft   stellt   man   sich   Vulkane   als   symmetrische   Kegel   vor,   doch   es   gibt   auch   andere   Formen   von   Vulkanen.   Bei   Spalteneruptionen,   wie   am   Mauna   Loa   auf   Hawaii,   treten   aus   Spalten   und   Rissen   die   ge-‐ schmolzenen  Magmen  aus.     4. Beim   Einsturz   des   Daches   einer   Magmakammer   oder   durch   eine   Explosion,   die   den   Vulkankrater   zum   Einstürzen  bringt,  entsteht  oft  eine  beckenartige  Vertiefung  im   Vulkan,  die  Caldera.     5. Unterirdische   vulkanische   Dampf-‐Explosionen   hinterlassen   oft   einen   kreisrunden   Sprengtrichter.   Herausgeschleuderte   Gesteine   und   Aschen   bilden   einen   Wall   um   den   Trichter.   Diese   Vulkanform   wird   Maar   genannt.   Maare   können   sich   nach   Abschluss   der   vulkanischen  Aktivität  mit  Wasser  füllen.   GG    Vulkanismus   Seite    10   2.  Sek.  B          R.  Keller   Vulkane   Fallbeispiel  Mount  St.  Helena   Begleittext     Dass  er  ausbricht,  war  bekannt   Der   Ausbruch   des   Mount   St.   Helens   am   18.   Mai   1980   kam   für   die   Wissenschaftler   keineswegs   unerwartet.   Schon   zwei   Monate   vor   der   Eruption   gab   es   viele   Anzeichen,   die   darauf   hindeuteten,   dass   sich   in   dem   Berg   etwas  bewegt.   Auch  wussten  die  Forscher,  dass  der  St.  Helens  zu  den  aktivsten  und  explosivsten  in   ganz  Nordamerika  ge-‐ hört.   Die   Geschichte  des   Vulkans   reicht   mehr  als   40‘000   Jahre   in   die   Vergangenheit  zurück.   Über   die   letzten   4500  Jahre  des  St.  Helens  wusste  man  auch   schon  vor  20  Jahren  besonders  gut  Bescheid.     Am   18.   Mai   um   8:32   Uhr   beginnt   die   Katastrophe:   In   etwa   1,5   Kilometer   Entfernung   vom   Vulkan   gibt   es   ein   Erdbeben   mit   der   Stärke   von   5,1   auf   der   Richter-‐Skala.   Dieses   Erdbeben   löst   eine   Kettenreaktion   aus.   Der   Vul-‐ kan   bricht   aus   und   der   gesamte   Nordhang   wird   abge-‐ sprengt.   Nach   dem   Ausbruch   fehlen   dem   zuvor   fast   2950  Meter   hohen  Berg   400  Meter   Höhe.  Bei   der  Explo-‐ sion  wurde  eine  Energie   freigesetzt,  die  500  Atombom-‐ ben  vom   Hiroshima-‐Typ  entspricht!     Doch  wie  hat  alles  begonnen?   Nach  123  Jahre,  in  denen  der  Mount  St.  Helens  ruhig  blieb,  bahnt  sich  nun  wieder   Magma  den  Weg  an  die   Oberfläche.  Das  aufsteigende  Magma  übt  einen  Druck  auf  das   umliegende  Gestein  aus.  Das  Gestein  bricht   an  einigen  Stellen  und  Erdbeben  entstehen.   Am  20.  März  gibt  es  eine  solche  Serie  von  kleineren  Erdbeben,   die  das  Ende  der  langen   Ruhephase  einläuten.  Zusammen  mit  dem  gehäuften  Auftreten  von  Erdbeben  (zwi-‐ schen   20.   März   und   18.   Mai   waren  es   mehr   als   10.000!)   tritt   aus   dem   Vulkan   auch   Wasserdampf   und   Asche   heraus.  Alles  Zeichen  für  einen  bevorstehenden  Ausbruch.     Das   nach   oben   dringende   Magma   beult   die   gesamte   Nordflanke   des   Berges   aus.   Etwa   zwei   bis   drei   Meter   pro   Tag   wächst   diese   Beule   an.   Schliesslich,  kurz  vor  dem   Ausbruch,  ist  sie  auf  150  Meter  angewachsen.     Die  Kettenreaktion   Ein   grösseres   Erdbeben   (5,1   auf  der   Richter-‐Skala)   löst   dann   eine   Ketten-‐ reaktion  aus.  Die  gesamte  Nordflanke  des   Berges  rutscht  ab.  Vom   Druck   befreit  dehnt  sich  das   Wasser  des  Magmas  aus,  verdampft  und  schiesst   mit  einer   Geschwindigkeit  von  etwa  500   km/h  in  einer  gewaltigen   Erup-‐ tion   seitlich   aus   dem   Berg   hinaus.   Über   500   C   heisse   Aschenwolken   breiten   sich  mit   enormer   Geschwindigkeit   aus.  Darauf   folgt   eine   zweite   Eruption  mit  einer  18   Kilometer  hohen  Aschenwolke  (das  ist  fast  doppelt   so   hoch   wie   Verkehrsflugzeuge   fliegen   können!).   Zahlreiche   Lahars,   Ströme  aus  Schlamm  und  Schutt,  schiessen  die  Hänge   hinunter  und  ver-‐ wüsten  Wälder  und  Strassen.     Die  Zerstörungen  durch  den  Ausbruch  waren  enorm.   500  Quadratkilometer  Land  wurden  dem  Erdboden  gleich  gemacht.  In  etwa  10  Kilometer   Umkreis  wurde  jeder   Baum  entwurzelt  und  unter  einer  Aschen-‐  oder  Schlammschicht   begraben.  62  Menschen  starben.           GG    Vulkanismus   Seite    11   2.  Sek.  B          R.  Keller   Vulkane   Fallbeispiel  Mount  St.  Helena   Der  Ablauf  des  Ausbruchs     Aufgabe:   1. Bringe  die  Fakten  des  Mount  St.  Helens  Ausbruchs  in  die  richtige  Reihenfolge.   Wei-‐ se  dafür  den  Sätzen  fortlaufende  Ziffern  zu  (1  bis  8).  Lies  zur  Lösung  dieser  Aufgabe  den   Begleittext  aufmerksam  durch.            Etwa   1,5   Kilometer   vom   Mount   St.   Helens   entfernt   gibt   es   ein   Erdbeben   mit   einer   Stärke  von  5,1  auf  der  Richter-‐Skala.          Die   Erdbebenhäufigkeit   steigt,   Ausbrüche   von   Dampf   und   Asche   mehren   sich.   Das   Ge-‐ stein,  das  Magma  umgibt,  beginnt  zu  brechen.         Magma  beginnt  im  Vulkan  aufzusteigen.       Die  Nordflanke  des  Vulkans  beult  sich  um  150  Meter  aus.       500  Quadratkilometer  Land  werden  total  verwüsten,  62  Menschen  sterben.             Aschen-‐  und   Gaswolken  werden   in   einer  zweiten   Eruption   über   18   Kilometer   senkrecht   hoch   in  die  Atmosphäre  geschossen.         Nur   20   bis   30   Sekunden   nach   dem   Erdbeben   werden   seitlich   aus   dem   Berg   Aschen   und   Gesteine  herausgeschleudert.         Eine  gewaltige  Hangrutschung  wird  durch  das  Erdbeben  ausgelöst.  Es  ist  die  grösste   vulkanische  Lawine,  die  jemals  gesehen  wurde.       2. Welche  Gefahren  gingen  von  Mount  St.  Helens  aus?                             GG    Vulkanismus   Seite    12   2.  Sek.  B          R.  Keller   Vulkane  &  Plattentektonik   Kreuzworträtsel  I   1 2 3 4 5 6 7 8 9   Waagrecht:   1   Das  Magma,  drängt  sich  durch  den  .  zum  Ausgang.   5   Einer  der  Grosskontinente.   6   Vulkan  in  Italien,  der  mit  dem  gleichen  Buchstaben  anfängt,  wie  er  aufhört.   8   Der  Zweite  der  Grosskontinente.   9   Platten,  die  aneinander  drücken.     Senkrecht:   2   Oberste  Schicht  der  Erde.   3   Das  Magma  drängt  sich  durch  den  .  zum  Ausgang.   4   Heisse,  glühende  Masse  die  aus  dem  Vulkan  strömt.   7   Eine  Platte  drückt  die  andere  nach  unten.   GG    Vulkanismus   Seite    13   2.  Sek.  B          R.  Keller   Vulkane  &  Plattentektonik     Kreuzworträtsel  II       1 2         3           5     6                                                 7                                           8             4                                                               Waagrecht     4     Der  äussere  Teil  der  Erdkugel  besteht  aus  mehreren  unterschiedlich  grossen  .   6   Gibt  die  Stärke  von  Erdbeben  an   7   Befindet  sich  in  der  Mitte  der  Erdkugel   8   Dieses  Gerät  dient  zur  Aufzeichnung  von  Erdbeben     Senkrecht     1   Mittlerer  Teil  der  Erdkugel   2   Aufzeichnung  eines  Erdbebens  mit  Zickzacklinie   3   Äußerer  Teil  der  Erdkugel   4   Hier  gibt  es  die  größte  Zerstörung.  Der  gesuchte  Ort  liegt  direkt  über  dem  Erdbebenherd   5   Es  folgt  oft  dem  eigentlichen  Erdbeben     GG    Vulkanismus   Seite    14   2.  Sek.  B          R.  Keller