ערך זה עוסק בסלע מותך הנפלט מהר געש. אם התכוונתם למשמעות אחרת, ראו לבה (פירושונים).
לַבָּה[א] היא סלע מותך הנפלט מהר געש במהלך התפרצות געשית, ומקורה במאגמה שנפלטו ממנה מרבית הגזים. הלבה הנפלטת נוזלית, חמה מאוד – C° 700–1,200, ועשויה להיות צמיגה מאוד – בערך פי 100,000 ממים. בהתקררותה יוצרת הלבה סלעים געשיים, הנקראים גם "סלעי פרץ". בהתמצקותה שותפה הלבה לבניית הרי געש ורמות געשיות. מקור השם בלטינית: Lavo – לשטוף.
הלבה נפלטת מהר הגעש בכמה אופנים:
קילוחי לבה – פליטה מתונה של לבה דלה בגזים מלועו של הר געש או מסדקים במורדותיו ובסביבתו. הקילוח מחולק למתלול – חזית הקילוח, וגב – חלקו העליון של הקילוח. ככל שהקילוח מתרחק ממקורו, כך הופכת הלבה צמיגה ואיטית יותר, ומתלול הקילוח הופך גבוה יותר.
שפכי לבה – זרמים מתונים הנפלטים מסדקים הנוצרים במורדותיו ובסביבתו של הר געש.
וילונות לבה – פליטה של יריעות לבה רציפות.
מזרקות לבה – התפרצות לא מתפוצצת מתוך הלוע הפולטת לאוויר זרמי לבה גבוהים (עד 500 מטרים), בזרם רציף או בסדרת זרמים קצרים. מזרקות לבה אופייניות להתפרצות הוואית וסטרומבוליאנית.
הרכב הלבה הנפלטת בהתפרצות געשית שונה מהר געש אחד למשנהו, והוא משפיע על סוג ההתפרצות הגעשית, על הסלעים הנוצרים בה ועל מבנה הר הגעש. הלבה, כמו מאגמת-האֵם שקדמה לה, מורכבת ממספר קטן של יסודות: חמצן, צורן, חמרן, ברזל, מגנזיום, טיטניום, סידן, נתרן, אשלגן וזרחן. מאחר שחמצן וצורן הם היסודות הנפוצים ביותר בלבה, מוגדרים ההבדלים בהרכבן של לבות מסוגים שונים על-פי תכולת הסיליקה (SiO2) והקוורץ היחסית בהן.[2] בנוסף לחומרים המרכיבים את הלבה עשויים להיפלט עמה גם גבישימינרלים וקסנוליתים שנכלאו בה.
לתכולה היחסית של הסיליקה והקוורץ ולכליאת בועות גז השפעה על חומה של הלבה, וכתוצאה מכך גם על צמיגותה. השפעה נוספת חלה על אופן פליטתה של הלבה, על הסלעים הנוצרים בקרישתה ועל המבנים שהיא יוצרת. ככל שהלבה מכילה כמות יחסית גדולה יותר של סיליקה וקוורץ, היא נוטה להיות צמיגה וקרה יותר, לפרוץ בעוצמה רבה ולזרום באיטיות. לבה שצמיגותה נמוכה נוטה לזרימה מהירה ולהתפרצויות מתונות.
לבה פלסית עשירה בסיליקה (יותר מ-65%), בקוורץ (יותר מ-10%) ובגזים, ולבה ריוליטית עשירה בסיליקה יותר מלבה דקיטית. לבה מסוג זה נוטה להיפלט בטמפרטורה נמוכה יחסית ולהיות צמיגה מאוד. צמיגותה הרבה של לבה פלסית נובעת ממרכיביה: סיליקה, חמרן, אשלגן, נתרן וסידן, היוצרים פולימר נוזלי סמיך ועשיר בפצלת השדה וקוורץ. מים וחומרים נדיפים אחרים משתחררים לאט יותר, והלבה נפלטת בהתפרצויות פליניאניות מתפוצצות המלוות בזרמים פירוקלסטיים כבדים, בכמות רבה של טפרה ובזרמי לבה סמיכים ועבים (50 עד 500 מ') הזורמים למרחק קצר (קילומטרים ספורים). לבה פלסית נפלטת בטמפרטורות נמוכות יחסית: C° 650–750. הרי הגעש הפולטים לבה מסוג זה הם שכבתיים, יבשתיים ואופייניים לגבולות סגירה כטבעת האש (פינטובו) והים התיכון (וזוב). הסלעים הנוצרים מלבה פלסית נוטים להיות בהירים: טוף, פומיס, אובסידיאן ודקיט. סוג נוסף של לבה פלסית הוא לבה ריוליטית, הנפלטת בטמפרטורה גבוהה יחסית: יותר מ-C° 950 ואופיינית לנקודות חמות יבשתיות דוגמת ילוסטון והרמה האתיופית. לבה מסוג זה יוצרת שכבות עבות של איגנימבריט (טוף מולחם), פומיס בנפח של 10–100 ק"מ מעוקב, וסלעי ריוליט.
לבה אולטרה-מאפית דלה בסיליקה (פחות מ-45%) ועשירה בברזל ובתחמוצותמגנזיום. צמיגותה נמוכה מאוד וקרובה לזו של מים, מאחר שבטמפרטורה של יותר מ-C° 1,100 לא מתאפשר פילמור. סוג זה של לבה התקיים בשעה שכדור הארץ היה חם מאוד, דבר שאיפשר כמות גדולה של מגנזיום בלבה בפרוטרוזואיקון ובתחילת הפנרוזואיקון. לבה אולטרה-מאפית אחראית להיווצרות שני סוגי סלעים געשיים:
קומטיט (Komatiite) – סלע דל בסיליקה (40%–45%) ועתיר ברזל, המכיל כ-18% תחמוצת מגנזיום. מקורו במאגמה מתחתית המעטפת והוא נוצר מלבה חמה במיוחד שהגיעה לטמפרטורה של C° 1,600. מקור שמו: נהר קומאטי (Komati) בדרום אפריקה. הקומטיט הצעיר ביותר נמצא באי גורגונה (Gorgona) בקולומביה, וגילו כ-90 מיליון שנה. גילם של שאר הקומטיטים שנמצאו עולה על 3 מיליארד שנה, ולא ידועים סלעים נוספים מתקופות מאוחרות יותר.[2] מאפיין מרהיב במיוחד של קומטיט הוא מרקמו הייחודי המורכב מפנוקריסטים דקיקים וארוכים של אוליבין.
דרך נוספת לסיווג כימי של לבה היא תכולת תחמוצות של מתכות אלקליות (Na2O ו-K2O). בניגוד לסוגים המפורטים למעלה, מצויים סוגים נדירים של לבה המכילים כמויות שונות של מתכות אלקליות. סוגי לבה אלה עשויים להיווצר באזורים טקטוניים שונים, אך נמצאים לרוב בהעתקים, בגבן של קשתות איים ובנקודות חמות תוך-לוחיות.
לבה קרבונטיטית מכילה יותר מ-50% מינרליםקרבונטיים (CO3) שבהרכבם פחות מ-10% סיליקה. סוג לבה זה נוטה להיפלט בטמפרטורות נמוכות, C° 500–600. ידועים רק כמה מאות מקורות בעולם לסלעים קרבונטיטים, ורובם הם סלעים פלוטוניים עתירי קלציט היוצרים מחדרים רדודים כגון פקקים געשיים ודייקים. סלעים קרבונטיטיים געשיים נדירים יותר, והם מוגבלים להעתקים יבשתיים כעמק הריין ומערכת ההעתקים במזרח אפריקה. מרבית הלבות הקרבונטיטיות אינן צמיגות עקב תכולת סיליקה נמוכה, ולכן זרמיהן דקים ואינם עולים על סנטימטרים ספורים.
זרמי לבה
לבה נטרוקרבונטיטית היא לבה קרבונטיטית המועשרת בתחמוצות אלקליות (בעיקר של נתרן ואשלגן). לבה זו כהה, אך מיד עם פליטתה היא מתקררת במהירות ומלבינה כתוצאה ממגע עם מים. הלבות הנטרוקרבונטיטיות נוצרות ישירות מתוך מאגמה: בלבות אלה ניכרות חתימות איזוטופיות המצביעות על מוצאן הישיר ממעטפת. הלבה הנטרוקרבונטיטית העשירה בתחמוצת נתרן (Na2O) ודלה בתחמוצת מגנזיום (MgO) הנמצאת בהר הגעשאול דויניו לנגאי (Ol doinyo Lengai) בטנזניה מצביעה על גיבוש מפריט גבוה של המאגמה.[2] באול דויניו לנגאי נמצאו גם לבות קרבונטיטיות, והוא נותר המקור הפעיל היחיד ללבות אלה.
על מקורן של הלבות הקרבונטיטיות קיימת מחלוקת. יש מדענים הגורסים כי שני סוגי הלבה – קרבונטיטית ונטרוקרבונטיטית – נוצרו ישירות מתוך מאגמה. לעומתם גורסים מדענים אחרים כי הלבות הקרבונטיטיות נוצרו מתוך לבות נטרוקרבונטיטיות עשירות בפחמתנתרן, הנוטה להיות מסיסה מאוד ונמסה במגע עם מי מעיינות חמים וגשמים. ראיה לכך היא הימצאות כל הלבות הנטרוקרבונטיטיות על-פני כדור הארץ באתרי התפרצות היסטוריות ואי-הימצאותן בסלעים עתיקים יותר.[2]
לבת גושים – גושי סלעים הבולטים על-פני גב הקילוח לבה מקרישה של הקרום החיצוני, כאשר הזרם המותך בתוך הקילוח ממשיך לנוע וסודק את הקרום.
קלינקר געשי (Volcanic clinker) – שברי לבת גושים. התקררות גב הקילוח חוסמת את דרכן של בועות הגז ונוצר קרום נקבובי ופריך. זרימת הלבה מתחת לקרום שוברת אותו לפיסות הנישאות עם הזרם עד מתלול הקילוח, שם הן נקברות מתחת לזרם.
לבת טרשים, אַאַ (בהוואיית: a'a') – לבה צמיגה נטולת גזים, שבמהלך זרימתה מבקיעה את קרומה החיצוני הנוצר מהתקררות השוליים החשופים לאוויר. כתוצאה מכך נוצר משטח מחוספס וטרשי. השם "אא" ניתן לשטח כביטוי לקושי ללכת עליו, בעיקר בשל היותו חד משברים זכוכיתיים של הקרום החיצוני הקרוש.
לבת מקלעות, לבת חבלים, פַּהוֹיהוֹי (בהוואיית: Pāhoehoe – "דומה לחבל") – לבה נוזלית מאוד שנקרשה ומכילה גזים מומסים. שטח פניה חלק או נראה כאילו נקלע לחבלים. צורת החבלים נוצרת כשקרום הזרם מתחיל להיקרש בעוד הזרימה תחתיו נמשכת, ותבנית פיתולי הזרימה משתמרת בקרום המתקשה. לבת הפהויהוי עשויה להתקדם בסדרה של זרמים שקרומם מתקשה ונבקע, ומתוך הבקעים זורמת לבה שקרומה מתקשה, וחוזר חלילה.
צינורות לבה – נוצרים על ידי לבת פהויהוי במהלך זרימתה. צדו החיצוני של הזרם מתקרר ויוצר קרום. הלבה הזורמת בתוך הקרום אינה מאבדת חום ונותרת נוזלית, וכך היא ממשיכה לזרום בתוך הצינור למרחק גדול יותר מבלי להצטנן, ועשויה אף לרוקן את הצינור לחלוטין ולהותירו חלול.
מערות לבה – חללים גדולים הנוצרים מבועות ענקיות של גז ואדי מים אשר הלבה שהכילה אותם נקרשה סביבם.
מנסרותבזלת משושות – מנסרות נוצרות כאשר הבזלת שזרימתה פסקה נקרשת, ונוצרים בה סדקים כתוצאה מהתקררות בלתי אחידה והתקשות של השטחים החשופים לאוויר, בדומה לסדקים בבוץ שהתייבש. המנסרות נוצרות מהתכווצות הקילוח בחלקו העליון כתוצאה ממגע עם אוויר. תהליך דומה מתרחש בחלקו התחתון של הקילוח כתוצאה ממגע עם הקרקע, אם כי הוא איטי יותר. כתוצאה מהתקררות לא אחידה בשני חלקי הקילוח נוצרות שתי שדרות של מנסרות, הנפגשות בדרך-כלל בנקודה הנמצאת בשליש הדרך מתחתית הקילוח אל ראשו.
בזלת כרים בניו זילנדבזלת כרים או "לבת כרים" (Pillow lava) – מבנה בזלתי הדומה לכרים ובנוי מגבישים זעירים במעטה זכוכיתי. מבנה זה אופייני להתפרצויות תת-ימיות ותת-קרחוניות, ונוצר כאשר הלבה מתקררת במהירות בבואה במגע עם מים קרים, תוך שהיא מתכווצת ומתכדררת. זרימת הלבה מבקעת את הקרומים ויוצרת "כרים" חדשים. הכרים עטופים במעטה זכוכיתי הנוצר מהתקררות מהירה.
ברקציית "כרים" – שברי לבה קרושה המאוחדים במבנה "כרים".[5]
מערות – בועות-ענק של אדים וגזים שנלכדו בלבה בטרם נקרשה נותרות כחללים ריקים בסלע הקרוש.
מזרקות לבה פולטות טיפות געשיות – פיסות של סלע מותך – במגוון צורות וגדלים:
"דמעות פלה""שערות פלה"
אפר געשי – פיסות קטנות של לבה (עד 2 מ"מ) הנקרשות בעת מעופן באוויר ומצטברות מסביב להר הגעש.
לפילי – פיסות בינוניות של לבה (2–64 מ"מ) במצבי קרישה שונים במבנה אווירודינמי.
פצצות געשיות – פיסות גדולות של לבה (יותר מ-64 מ"מ). קרומן החיצוני נקרש, אך בשל גודלן תוכנן נשאר נוזלי. שמן נובע מהתפוצצותן בעת פגיעתן בקרקע, כאשר התוכן הנוזלי ניתז לכל עבר.
"דמעות פלה" ו"שערות פלה" – הדמעות הן טיפות בזלת זגוגיתית הנקרשות במבנה אווירודינמי הדומה לדמעה. השערות הן "דמעות" שנמתחו במעופן באוויר והפכו ארוכות ודקיקות. לעיתים תימצא "דמעה" בקצה הקדמי של "שערה". הן קרויות על שם פלה – אלת האש והרי הגעש של הוואי.
הסלעים הנוצרים מלבה הם בדרך-כלל זעירי גביש כתוצאה מהתקררות מהירה של גבישי המינרלים שאינם מספיקים לגדול. בתוך הלבה נוצרים מרכזי גיבוש רבים, וההתקררות המהירה מונעת מהם להתפתח. מרקמם של סלעים אלה עשוי להיות פורפירי והוא נובע מהימצאות פנוקריסטים – גבישים נראים לעין שנכלאו בתוך הלבה ונותרו בה כשנקרשה. התקררות מהירה מאוד של הלבה יוצרת סלעים אמורפיים: הלבה הצמיגה המתקררת במהירות אינה מאפשרת תנועה של אטומים אל מרכזי הגיבוש, ולכן הסלעים נקרשים לפני שמתאפשרת התארגנות במבנה גבישי מסודר.
סלעים הנוצרים מלבה:
אגלומרט – הצטברות של טיפות געשיות בגדלים שונים – בעיקר פצצות געשיות – לסלע
הגורם המשמעותי בהיווצרות זרם לבה הוא קצב ההשתפכות או קצב הפליטה, הנמדד במ"ק לשנייה. ככל שקצב ההשתפכות גבוה יותר, כך גדל מרחק הזרימה בטרם התקררות עוצרת את הזרם. קצב ההשתפכות של אנדזיט ודקיט (0.05 עד 10 מ"ק לשנייה) נמוך בהרבה מזה של לבה בזלתית (0.5 עד 5,000 מ"ק לשנייה). כאשר קצב ההשתפכות של לבה בזלתית נמוך, נוצרים כמה זרמים סמוכים במבנה זרימה מורכב, אולם קצב השתפכות גבוה מאפשר ללבה הבזלתית לזרום למרחקים ארוכים מאוד וליצור משטחי זרימה נרחבים. משטחי זרימה אלה יוצרים רמות בזלתיות כגון אלה שברמת הגולן, ואף משטחי בזלת נרחבים הנוצרים במשך מאות אלפי שנים או אף מיליוני שנים כמדרגות סיביר, מדרגות אומיישאן בסין ומדרגות דקאן בהודו. רמות בזלתיות נוספות המכסות שטחים בגדלים שונים קיימות במקומות רבים בעולם, למשל רמת תוליאן, הרמה האתיופית ורמת קולומביה בצפון-מערב ארצות הברית.
שדה לבה הוא אזור שטוח ונרחב (עשרות ואף מאות קמ"ר) הנוצר מקרישת לבה בזלתית דלילה. אחד משדות הלבה העתיקים ביותר נמצא בשילד הקנדי והוא נוצר במהלך הפרקמבריון.
הגם שלבה בקצב השתפכות גבוה נוטה לזרום במורד כיריעה נרחבת, היווצרות יריעות כאלה נדירה בתיעוד ההיסטורי. לרוב, נוטה הלבה הבזלתית לזרום במבנה מורכב לתוך ערוצים קיימים מבעד למקורות פליטה רבים, למשל, פליטה מתוך מערכת סדקים. במערכת ערוצית זו עשויים להיווצר סכרים, כאשר הזרם מציף את הערוצים והלבה נקרשת בשולי הערוצים. מערכות ערוצים אלה בונות בהדרגה חרוטי מגן, דוגמת הרי הגעש של הוואי ואיסלנד.
לבה נוזלית עשויה להצטבר בלועות געשיים וליצור אגמי לבה. אם קצב ההשתפכות גבוה, מפלס הלבה עשוי לעבור את שולי הלוע וליצור מפלי לבה הזורמים במורד הר הגעש. מפל כזה נוצר באגם הלבה של קופאיאנאיה (Kupaianaha, נקרא Puʻu ʻŌʻō בפי המקומיים) בהוואי בשנת 1986. דוגמה ותיקה יותר מצויה בערב הסעודית, כ-150 ק"מ צפונית-מזרחית למכה, בחרוט הסקוריה של ג'בל היל (Jabal Hil) הנמצא בשדה הלבה קישב (Harrat Kishb), שהחל להיווצר בפליסטוקן והוא מורכב מזרמי לבת אא ופהויהוי שגלשו מעבר לשולי לוע הר הגעש.
טומולוס (Tumulus) הוא תלולית אובלית כיפתית ונמוכה (1 עד 10 מ') הנוצרת מהידוק הקרום של זרם לבה הנובע מלמטה למעלה. הצורה הכיפתית מתקבלת כאשר הזרימה הנמשכת מתחת לקרום הנקרש מותחת ומגביהה אותו.[7] השם נגזר מתלי קבורה עתיקים הדומים לו במראם החיצוני.
קיפוקה (מקור השם בהוואי – Kipuka) הוא "אי" המוקף בזרמי לבה, הנוצר כאשר זרימת הלבה אינה מכסה מבנים הקיימים בשטח. קיפוקה יכול להיות הר, גבעה או אף כיפה געשית שנוצרו קודם לפליטת הלבה.
זרמי לבה קדומים משמשים לחקר הפליאומגנטיזם – חקר עברו של השדה המגנטי של כדור הארץ, שימוש הנובע מהימצאותם של מינרלים כמגנטיט (תחמוצתברזל) בתוך הלבה. תוך כדי התגבשותם נערכים גבישי המינרלים בהתאם לכיוון השדה המגנטי, היערכות המשתמרת בלבה הקרושה. מגנטיות זו מוטבעת בסלע ואינה משתנה עוד, אלא אם הסלע מתחמם עד לנקודת קירי – שבה הוא מאבד את התכונות המגנטיות. טמפרטורת קירי של ברזל היא C° 770. מדידות מראות שעוצמת השדה המגנטי משתנה לאורך השנים, וגם כיוונו של השדה המגנטי של כדור הארץ מתהפך מפעם לפעם: היו תקופות גאולוגיות שבהן הצביעה מחט המצפן לכיוון דרום. ההיפוך האחרון התרחש לפני כ-780 אלף שנים, ותועדו אירועים רבים נוספים של היפוך שדה מגנטי בתקופות קדומות יותר. ברמת הגולן קיימים מספר מקומות שבהם השתמרה בזלת שהתמצקה בתקופה של שדה מגנטי הפוך.
בזרמי לבה טמונה סכנה רבה לחיי אדם ולרכוש, אם כי הזרמים נעים באיטיות ומאפשרים לאנשים לסור מדרכם. פגיעות ממגע ישיר הן נדירות ביותר. עם זאת, עדיין נגרמים מוות וכוויות, מאחר שדרכי המילוט נחסמות או בשל חוסר זהירות. אחת הסיבות לכך היא קרומי זרם קרושים המסתירים את הזרימה הלוהטת בתוכם.
לעיתים נדירות נע הזרם במהירות, דבר הנובע מהתמוטטות הלוע, כפי שקרה ברפובליקה הדמוקרטית של קונגו בשנת 1977 בעת התמוטטות הר ניאראגונגו (Nyragongo) המכיל את אגם הלבה הגדול בעולם, בעת התפרצות שאירעה בשעות הלילה, במהלכה התרוקן אגם הלבה בפסגתו במהירות של כ-100 קמ"ש. התרוקנות האגם ארכה כשעה והפתיעה תושבים בכפרים סמוכים.
ערך מורחב – צינור לבה
סרטון: היווצרות לבת כרים, סרטון באתר יוטיוב
