Kieselsäure

Kieselsäuren sind auf Silicium basierende Sauerstoffsäuren mit der Summenformel SiO2 · n H2O. Im Zusammenhang mit dem Vulkanismus ist das Anhydrid der Kieselsäure wichtig. Es entsteht nach Wasserabspaltung aus der Kieselsäure und hat die Summenformel SiO2 (Siliciumdioxid), was in kristalliner Form als Quarz (Bergkristall) bekannt ist. Siliciumdioxid ist wichtiges Bestandteil zahlreicher Mineralien. Quarz kommt in vielen Gesteinen vor und ist das 2-häufigste Mineral der Erdkruste. An erster Stelle gesteinsbildender Minerale steht der Feldspat.

SiO2 ist praktisch in allen vulkanischen Gesteinen enthalten. Eine Ausnahme bilden die vulkanischen Gesteine auf Karbonat-Basis, wie man sie am Ol Doinyo Lengai in Tansania findet. Auch am deutschen Kaiserstuhl wurde diese Lava-Art gefördert. Basalt besteht zu ungefähr 50% aus Siliciumdioxid und enthält damit vergleichsweise wenig SiO2. Das Siliciumdioxid spielt in Form von Quarz nur eine untergeordnete Rolle im Basalt. Stattdessen ist Feldspat vertreten. Am anderen Ende des Spektrums liegt der Rhyolith. Er besteht zwischen 65–75 Gewichtsprozenten aus Siliciumdioxid und zählt viele Quarzkristalle zu seinem Mineralbestand.

In einer Gesteinsschmelze (Magma/Lava) ist die Konzentration von Siliciumdioxid ein wichtiges Kriterium für ihre Viskosität. Enthält eine Schmelze wenig SiO2, dann ist sie niedrigviskos, also dünnflüssig. Im Umkehrschluss enthält zähflüssige Lava viel SiO2.

Die Viskosität bestimmt mit darüber, welche Form eine Eruption annimmt. Während dünnflüssige Schmelzen meistens effusiv als Lavastrom eruptiert werden, neigen zähflüssige Schmelzen zu explosiven Eruptionen. Intermediäre Magmen, mit einer mittleren Konzentration an Siliciumdioxid, können sowohl effusiv, als auch explosiv eruptiert werden. Die Laven mit intermediären und hohem SiO2– Gehalt neigen besonders zur Dombildung. Ihre Eruptionen bergen ein besonders hohes Gefahrenpotenzial. Oft entstehen pyroklastische Ströme, die noch auf große Entfernungen Schäden anrichten können.

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