The focus for this earth cache is to introduce the logger to the concept of viscosity and how viscosity of the flowing lava impacts the shape of the rock and consequently most of the landscape on Iceland.
Áherslan á þessari geocache er að kynna þér hugtakið seigju og hvernig seigju hraunið hefur áhrif á lögun bergsins og þar af leiðandi flest landslag á Íslandi.
lava flows with different viscosity (left: low – right: high)
Lava is molten rock generated by geothermal energy and expelled through fractures in planetary crust or in an eruption, usually at temperatures from 700 to 1,200 °C. The structures resulting from subsequent solidification and cooling are also sometimes described as lava. A lava flow is a moving outpouring of lava created during a non-explosive effusive eruption. When it has stopped moving, lava solidifies to form igneous rock.
The viscosity of lava is important because it determines how the lava will behave. Lavas with high viscosity are rhyolite, dacite, andesite and trachyte, with cooled basaltic lava also quite viscous; those with low viscosities are freshly erupted basalt, carbonatite and occasionally andesite.
Highly viscous lava shows the following behaviors:
- tends to flow slowly, clog, and form semi-solid blocks which resist flow
- tends to entrap gas, which form vesicles (bubbles) within the rock as they rise to the surface
- Highly viscous lavas do not usually flow as liquid, and usually form explosive fragmental ash or tephra deposits.
Lava with low viscosity shows the following behaviors:
- tends to flow easily, forming puddles, channels, and rivers of molten rock
- tends to easily release bubbling gases as they are formed
- volcanoes tend to form broad shields rather than steep cones
Before we proceed we should define: what is viscosity.
In simple terms, viscosity means friction between the molecules of fluid. When the fluid is forced through a tube, the particles which compose the fluid generally move more quickly near the tube's axis and more slowly near its walls; therefore some stress is needed to overcome the friction between particle layers to keep the fluid moving. For a given velocity pattern, the stress required is proportional to the fluid's viscosity. The force you press on a tube to get the liquid out from the tube corresponds to the viscosity of the fluid within the tube.
High viscosity implies that the fluid flows slowly like a paste or heavy oil. Low viscosity means that the fluid flows easily like water.
The unit for measuring viscosity is kg/(ms) or Pa s.
If we say that at room temperature water has viscosity of 0.001, honey has viscosity of 2, ketchup 50-100, peanut butter 250 and flowing lava 100-1000.
There are two common types of lava flows observed at Iceland the Pahoehoe and the A’A flow.
Pahoehoe Flows is most often lava flows with low viscosity start to cool when exposed to the low temperature of the atmosphere. This causes a surface skin to form, although it is still very hot and behaves in a plastic fashion, capable of deformation. Such lava flows that initially have a smooth surface are called pahoehoe flows. Initially the surface skin is smooth, but often inflates with molten lava and expands to form pahoehoe toes or rolls to form ropey pahoehoe. Pahoehoe flows tend to be thin and, because of their low viscosity travel long distances from the vent.
A'A' Flows is generally higher viscosity lavas also initially develop a smooth surface skin, but this is quickly broken up by flow of the molten lava within and by gases that continue to escape from the lava. This creates a rough, clinkery surface that is characteristic of an A'A' flow.
At GZ you can observe a lava pattern typical for one type of lava flow and viscosity.
Lava er bráðinn steinn sem myndast við jarðhita, venjulega við hitastig frá 700 til 1.200 ° C. Þegar það hefur hætt að hreyfa sig, verður hraun hluti af fjallinu.
Seigja hraunsins er mikilvægt vegna þess að það ákvarðar hvernig hraunið mun hegða sér. Mjög seigfljótandi hraun sýnir eftirfarandi hegðun:
• hefur tilhneigingu til að flæða hægt, stífla og mynda blokkir sem standast flæði
• hefur tilhneigingu til að festa gas sem myndar loftbólur innan rokksins
Lava með lágan seigju sýnir eftirfarandi hegðun:
• hefur tilhneigingu til að flæða auðveldlega, mynda vatn og rásir,
• hefur tilhneigingu til að sleppa einfaldlega lofttegundum eins og þau myndast
• Eldfjöll hafa tilhneigingu til að mynda breiðan skjöld frekar en brattar keilur
Hvað er seigja.
Þegar vökvinn er þvingaður í gegnum túpu, hreyfist agnirnar sem mynda vökvann yfirleitt hraðar nálægt ásnum á rörinu og hægar nálægt veggi hennar; Því er þörf á streitu til að sigrast á núningi milli agna laga til að halda vökvanum að flytja. Fyrir tiltekið hraða mynstur er nauðsynlegt streita í réttu hlutfalli við seigju vökvans. Aflið sem þú ýtir á rör til að fá vökvann út úr túpunni samsvarar seigju vökva innan rörsins.
Hár seigja felur í sér að vökvinn rennur hægt eins og líma eða þungur olía. Lágt seigja þýðir að vökvinn rennur auðveldlega eins og vatn.
Einingin til að mæla seigju er kg / (ms) eða Pa s.
Vatn hefur seigju 0,001, hunang hefur seigju 2, tómatsósu 50-100, hnetusmjör 250 og flæðandi hraun 100-1000.
Það eru tvær algengar tegundir hraunflæðis sem sjást á Íslandi, Pahoehoe og A'A flæði.
Pahoehoe Flæði er oftast hraunflæði með lágan seigju byrjað að kólna þegar það verður fyrir lágt hitastig andrúmsloftsins. Þetta veldur því að yfirborðshúð myndast, þó að hún sé ennþá mjög heitt og hegðar sér í plasti og fær um aflögun. Slík hraunflæði sem upphaflega eru slétt yfirborð kallast pahoehoe flæði. Upphaflega er yfirborðshúðin slétt en blæs oft upp með bráðnu hrauni og stækkar til að mynda pahoehoe tær eða rúlla til að mynda sléttari bylgju. Pahoehoe flæði hefur tilhneigingu til að vera þunnt og vegna lítillar seigju ferðast þau langar vegalengdir frá loftinu.
A'Flæði er yfirleitt hærri seigju hraunur þróar einnig upphaflega yfirborðshúð en það er fljótt brotið upp með flæði smeltra hraunsins innan og með lofttegundum sem halda áfram að flýja frá hrauninu. Þetta skapar gróft, gróft yfirborð sem einkennist af flæði A'A.
Á GZ er hægt að fylgjast með hraunmynstri sem er dæmigerð fyrir eina tegund af hraunflæði og seigju.
_________________________
Please email me any suggestions for improvements, corrections or additions to the text of this cache.
Vinsamlegast sendu mér tölvupóst á nokkrar tillögur um úrbætur, leiðréttingar eða viðbætur við texta þessa skyndiminni.
Send the answers by e-mail via the cache owner's profile page on Geocaching.com. You can log immediately after you have emailed me your answers. Sendu svörin með tölvupósti. Þú getur skráð þig strax eftir að þú hefur sent mér svörin þín.
Logs without answers emailed to CO or with pending questions from CO will be deleted without any further notice. Logs án svör sem sendar eru til CO verður eytt án frekari tilkynningar.
Walk to GZ and answer the following questions/Ganga til GZ og svaraðu eftirfarandi spurningum
Spurningar/Questions:
- Walk to GZ and study the lava pattern in front of you – in your best estimate: which house hold product do you believe have the viscosity that can form the pattern at GZ. And, what viscosity do you believe this product and therefore lava had before it solidified and became a rock? Ganga til GZ og rannsaka hraunið mynstur fyrir framan þig. Hvaða vörur sem finnast í húsinu þínu telur þú hafa seigju sem getur myndað mynstur fyrir framan þig. Hvaða seigju telur þú þessa vöru og því hafi hraunið áður en það varð rokk?
- Is this lava pattern a result of a high or low viscous lava flow ? Er þetta hraunmynstur afleiðing af mjög seigfljótandi eða mjög lítið seigfljótandi hraunflæði?
- Which of the two lava types (Pahoahoe lava or A’a lava) do you estimate is in front of you? Hvaða af tveimur hraunargerðunum (Pahoahoe-hrauninu eða A'a hrauninu) finnst þér fyrir framan þig?
- How would you characterize a terrain made of viscous lava compared to a terrain made of lava with very low viscosity ? Hvernig myndir þú einkenna landslag byggt á seigfljótandi hrauni. Og hvernig viltu charaterize landslagi smíðað af hrauni með lítilli seigju?
- Take a picture of your or your GPS at the site without revealing any of the answers to the questions above. Taka mynd af þinni eða GPS þínum á vefsvæðinu án þess að sýna fram á svörin við spurningunum hér að ofan.
Sources:
https://www.universetoday.com/31387/lava-viscosity/
Wikipedia