Lawa

W naukach geologicznych pod pojęciem lawy rozumie się płynną magmę (stopioną skałę) – i to tylko wtedy, gdy wydostaje się ona na powierzchnię ziemi. Strumieniem lawy określa się również zastygłe już ilości magmy na powierzchni ziemi. Jednak wszystko, co znajduje się pod powierzchnią ziemi, zawsze nazywane jest magmą. Magma zastyga wyłącznie w obrębie skorupy ziemskiej i tworzy tzw. intruzje.

Z punktu widzenia nauki o skałach lawa należy do skał wulkanicznych (tzn. magmowych skał powierzchniowych). Różni się od magmy we wnętrzu Ziemi nie tylko nazwą, ale i właściwościami: o ile magma zawiera jeszcze gazy (CO2, woda, SO2, amoniak, gazy szlachetne), o tyle lawy już ich nie zawierają, gdyż pozostają one tylko we wnętrzu skał topiących się pod dużym ciśnieniem, ale przy spadku ciśnienia natychmiast się ulatniają.

Lawy należy również odróżnić od tzw. piroklastów: Piroklasty nie są produktami bezpośredniej działalności wulkanicznej (jak w przypadku lawy), lecz są skałami lub fragmentami skał, które zostały zmienione, roztrzaskane lub rozerwane w wyniku wtórnej działalności wulkanicznej. Dopóki piroklasty występują jeszcze w postaci nieskonsolidowanej (luźnej), nazywane są teframi, niezależnie od wielkości ziaren – dopiero po całkowitym zastygnięciu nazywane są skałami piroklastycznymi.

W wulkanizmie termin “produkty produkcji” obejmuje lawy, materiały piroklastyczne i uwalniane gazy wulkaniczne (podczas przemiany magmy w lawę). Gorące źródła i gejzery , z drugiej strony, są uważane za związane z aktywnością wulkaniczną.

Skład chemiczny law

W zdecydowanej większości przypadków stopione skały są stopami krzemianowymi (około połowa do dwóch trzecich materiału składa się ze stopionego SiO2, tj. kwarcu). Mniejsze proporcje SiO2 są możliwe, ale niezwykle rzadkie.

Na podstawie zawartych składników chemicznych można podzielić lawy na klasy:

• lawy kwaśne (ryolitowe): bardzo wysoka zawartość SiO2, powyżej 65 %, o dużej lepkości
• lawy zasadowe (bazaltowe): zawartość SiO2 poniżej 52 %, niska lepkość
• lawy andeszytowe: średnia zawartość SiO2 między 52 % a 65 %, głównie masy lepkie

Oprócz zawartych krzemianów mogą być również obecne różne związki magnezu lub żelaza. W niektórych przypadkach można jeszcze znaleźć pęcherzyki gazu, które wynikają z faktu, że składniki lotne (gazowe) nie zdążyły się jeszcze całkowicie ulotnić. Od pierwotnej magmy, lawy mogą różnić się składem, czasami znacznie.

Skład chemiczny w dużej mierze określa również temperaturę, jaką ma lawa po przejściu przez powierzchnię Ziemi: lawy kwaśne mają zwykle niższą temperaturę, około 800 °C, podczas gdy lawy zasadowe mogą być bardzo gorące (często do 1200 °C).

Wygląd zewnętrzny i formy wyglądu

Ze względu na stosunkowo szybkie schładzanie, struktura lawy na powierzchni ziemi zmienia się bardzo szybko po erupcjach. Wraz ze spadkiem temperatury powierzchnia staje się zazwyczaj szklista do drobnoziarnistej. Po całkowitym zastygnięciu lawa tworzy skały iglaste (skały wulkaniczne, w odróżnieniu od plutonitów, które są wyłącznie skałami głębinowymi).

Różna lepkość poszczególnych rodzajów lawy, a także różne warunki środowiskowe mogą prowadzić do tego, że forma zewnętrzna, jaką przybierają zastygłe lawy, może wyglądać bardzo różnie:

• Lawa poduszkowa (struktury bazaltowe w kształcie poduszek, powstałe w wyniku gwałtownego schłodzenia w wodzie)
• Lawa blokowa (z twardych, andezytowych law, rozbitych na zwarte bloki)
• Bazalty fliszowe (cienkie lawy tworzące warstwy kocowe)
• Lawa odłamkowa (zestalona w bryły o ostrych krawędziach, zwykle z powodu wzrostu lepkości przy stygnięciu, np. z powodu masowej utraty gazu)
• Lawa pahoehoe (lawa zastygła w strumieniu, zwykle płynąca w dół zbocza, również w postaci płatków lub kry)
• Bomby lawowe ze skórką chleba (jeszcze zestalone w locie podczas wyrzucania, kształtem przypominające bochenek)

Jeśli lawa wypełni zagłębienia (np. krater po erupcji), mogą powstać bardzo głębokie jeziora lawowe. W lawach płynących, gdzie wnętrze i zewnętrze stygnie i krzepnie w różnym tempie, mogą powstawać struktury w kształcie rur i kanałów. Możliwe są również formacje w kształcie kopuły (tzw. kopuły lawowe), czasami również z zawartymi naturalnymi jaskiniami lawowymi, korytarzami lawowymi i kolumnami lawowymi. Szczególne wrażenie robią piwnice lawowe w Mendig o powierzchni ponad 3 km², które zostały wykopane w ciągu stuleci bezpośrednio w zastygłym strumieniu lawy w celu wydobycia bazaltu na kamienie młyńskie.

Możliwe zastosowania w ogrodzie

Jednym z najważniejszych zastosowań lawy w ogrodnictwie lub uprawie roślin jest podłoże. Jako podłoże dla kaktusów i w hydroponice, lawy są nawet głównym substratem używanym, ale często mieszanym z innymi składnikami. Substraty z lawy są również często wykorzystywane do budowy zielonych dachów.

Ponadto lawy mogą być stosowane jako środki poprawiające właściwości gleby. Zazwyczaj stosuje się do tego celu piasek lub żwir lawowy. Ma ona bardzo podobne właściwości do mączki skalnej (np. bazaltowej):

• Poprawa zdolności magazynowania wody przez glebę
• Poprawa struktury miękiszu w glebie
• Poprawa bilansu mineralnego gleby i dostarczenie ważnych składników odżywczych i pierwiastków śladowych

W przeciwieństwie do mączki skalnej żwir lawowy, piasek lawowy i granulki lawy wzbogacają glebę głównie o minerały śladowe, takie jak żelazo, magnez i bor, które występują w wielu rodzajach lawy. W przeciwieństwie do żwiru i piasku z lawy wulkanicznej mączka skalna nie posiada właściwości poprawiających bilans cieplny gleby. Podobnie jak w przypadku mączki skalnej, składniki odżywcze zawarte w piaskach lub żwirach lawowych są uwalniane w glebie powoli, w wyniku procesów wietrzenia, a więc ich działanie ma charakter ciągły, a nie krótkotrwały. Jako granulat do sadzenia, materiał lawowy jest stosowany głównie w profesjonalnym sadzeniu drzew.

Jako tzw. ściółka z lawy wulkanicznej, lawy mogą być również stosowane jako trwały zamiennik ściółki z kory. Ze względu na bardzo powolne wietrzenie nie jest konieczna częsta wymiana lub uzupełnianie, jak w przypadku ściółki z kory. Działanie ściółki z lawy jest porównywalne z klasyczną ściółką z kory, zwłaszcza jeśli chodzi o zapobieganie rozwojowi chwastów. Ponieważ jednak nie zachodzi proces rozkładu organicznego, ściółka z lawy wulkanicznej nie uwalnia do gleby dodatkowego azotu (efekt nawożenia); ten naturalny efekt dodatkowy ściółki z kory musi zostać wywołany w inny sposób przy zastosowaniu ściółki z lawy wulkanicznej.

Przy zakupie żwiru lawowego należy zawsze zwracać uwagę na wielkość ziarna – do spulchniania gleby zalecane są ziarna o mniejszej wielkości (ok. 2 mm). Jeśli potrzebne są bardzo małe ziarna, można również kupić zrębki lawy (substytut zrębków ściółki), które z reguły można uzyskać również z zerowymi proporcjami w wielkości ziaren. Rzadko spotyka się czysty żwir lawowy, dlatego konieczne może być sprawdzenie, jakie inne substancje są w nim wymieszane.

Większe kamienie lawowe są bardzo popularnym elementem dekoracji ogrodowych, szczególnie w ostatnich latach. W handlu można znaleźć wiele, częściowo bardzo różnych wariantów.

Zastosowanie w budownictwie

Lawa może być bardzo dobrze wykorzystywana jako kruszywo do betonu. Już starożytni Rzymianie używali tzw. puzzolanów, głównie popiołów wulkanicznych i tufów jako “tajnego” kruszywa do swoich słynnych “Opus caementicium” i “Opus signinum”, które w zależności od projektu były często nawet bardzo dobrze wodoodporne. Byli to praojcowie naszego dzisiejszego betonu o niekiedy zaskakująco dobrych i solidnych właściwościach.

Puzzolany są do dziś używane do produkcji zaprawy murarskiej i betonu. Oprócz tufu jest to często trass reński, który jednak nie powstał wulkanicznie, lecz w wyniku metamorfozy naturalnych skał po uderzeniu meteorytu.

Lawa spieniona lub porowata może być również przetwarzana bezpośrednio na betony lekkie o bardzo dobrych właściwościach technicznych.

Przy budowie dróg żwir lawowy jest często stosowany jako warstwa spodnia (warstwa mrozoodporna). Sporadycznie stosuje się je również jako materiał mocujący do ścieżek i podjazdów jako tzw. żwir dekoracyjny, czyli w widocznym miejscu. Dużą zaletą lawy jest jej niewielki ciężar, który w porównaniu z innymi materiałami może znacznie obniżyć koszty transportu. Ponadto, różne rodzaje żwiru lawowego są również szeroko stosowane w budowie obiektów sportowych.

Zastosowanie jako materiał filtracyjny

Materiały lawowe oferują bardzo interesującą możliwość bardzo skutecznego oczyszczania wody, szczególnie tej, która jest silnie nasycona rozpuszczonymi zanieczyszczeniami organicznymi. Materiał lawy katalizuje bardzo efektywne reakcje degradacji biologicznej, gdy przepływa przez niego woda zmieszana z powietrzem, dlatego też filtracja lawy jest stosowana głównie w dziedzinie oczyszczania ścieków.

Użycie nazwy

Ponieważ termin “lawa” jest wszystkim znany i często kojarzy się z potężną, nieokiełznaną siłą, wielu producentów stosuje wariacje tego terminu, aby nadać swoim produktom odpowiedni wizerunek. Dobrym tego przykładem jest producent urządzeń do odkurzania, który oferuje szczególnie stabilne zamknięcia z 3 zgrzewami – jako nazwę swojej firmy wybrał po prostu LAVA.

W przypadku “dębu lawowego”, nawiasem mówiąc, skała nie ma nic wspólnego z samym produktem – jest to wyłącznie określenie typu dla pewnego wyglądu drewna dębowego, często tylko replika pewnego wyglądu, która jest bardzo skuteczna w reklamie ze względu na efektowną nazwę.

Wniosek

Erupcje wulkanów i masywne spływy piroklastyczne wydają się niezwykle groźne i zdają się nie czynić nic poza zniszczeniami. W rzeczywistości schłodzona lawa jest również bardzo cennym materiałem, który ma wiele zastosowań: od użyźniania gleby w ogrodzie, poprzez zastępowanie ściółki z kory, aż po materiał wyjściowy do produkcji wysokiej jakości betonów lekkich. Materiały lawowe są również często stosowane przy budowie dróg i ścieżek oraz przy budowie obiektów sportowych, a zimą mogą być stosowane jako dobry zamiennik grysu.

W naturze, czasami gwałtowne erupcje wulkaniczne z przeszłości są obecnie odpowiedzialne za wiele szczególnie żyznych gleb w czasach współczesnych. Wulkanizm jest gwałtownym zjawiskiem naturalnym, ale jego pozostałości często pozostawiają po sobie bardzo pozytywne skutki w przyrodzie i dla nas – nie tylko w dziedzinie zastosowań technicznych.