Η βασαλτική λάβα εκχύνεται κυρίως από ασπιδόμορφα ηφαίστεια (shield volcanoes), συστήματα σχισμών (fissure systems), κώνους σκωριών (scoria cones) και κώνους συγκολλημένων σκωριών (spatter cones). Αυτές οι ροές λάβας μπορούν να χωριστούν σε δύο τύπους με βάση τη φύση της επιφάνειας ροής:

• Λάβα Pahoehoe (παχόεχοε)
  Η επιφάνεια της βασαλτικής λάβας είναι ομαλή, κυματοειδής ή σχοινόμορφη.

• Λάβα A΄a (αα)
  Η επιφάνεια της βασαλτικής λάβας είναι θρυμματισμένη και ανώμαλη.

Λάβα Pahoehoe (Χαβάη). Photo: Stromboli online.

Λάβα Aa (Χαβάη). Photo: USGS.

Ροή λάβας pahoehoe

Ροή λάβας aa

Pahoehoe (παχόεχοε) είναι ένας όρος των κατοίκων της Χαβάης για τη βασαλτική λάβα με ομαλή, κυματοειδή ή σχοινοειδή επιφάνεια. Η λάβα pahoehoe ρέει με τη μορφή μικρών λοβών ή δακτύλων. Ο λεπτός επιφανειακός φλοιός των λοβών, που σχηματίζεται λόγω της ψύξης, σπάει και από το εσωτερικό εξέρχονται νέοι λοβοί, οι οποίοι ψύχονται με τη σειρά τους, και αυτή η διαδικασία επαναλαμβάνεται διαρκώς. Η επιφάνεια της λάβας pahoehoe παίρνει διάφορες μορφές, ενίοτε παράξενες, που αναφέρονται και ως γλυπτική της λάβας (lava sculpture). Οι πιο συνηθισμένες μορφές είναι:

Σχοινοειδής pahoehoe (ropy pahoehoe): Είναι η πιο κοινή υφή των λαβών pahoehoe. Καθώς η λάβα ψύχεται, η ομαλή επιφάνειά της γίνεται σκουρόχρωμη και πιο παχύρρευστη, έχοντας πλαστική παρά υγρή συμπεριφορά. Καθώς η λάβα συνεχίζει να ρέει από κάτω από τον πλαστικό φλοιό, τον παρασέρνει και τον ρυτιδώνει σχηματίζοντας μορφές που μοιάζουν με τυλιγμένο σχοινί.

Κελυφοειδής pahoehoe (shelly pahoehoe): Η επιφάνειά της είναι κυματοειδής και με πολλές φυσαλίδες λόγω των αερίων. Ο φλοιός είναι λεπτός, με πάχος μερικά μόνο εκατοστά (5-30 cm) και καλύπτει κοιλότητες και κανάλια λάβας με τη μορφή κελύφους. Αυτές οι επιφάνειες υποχωρούν εύκολα, και συνεπώς το βάδισμα πάνω σε αυτές είναι εξαιρετικά επικίνδυνο.

Πλακώδης pahoehoe (slabby pahoehoe): Η επιφάνειά της αποτελείται από μικρές πλάκες διαστάσεων μερικών μέτρων και πάχους μερικών εκατοστών. Αυτές είναι σπασμένες, κεκλιμένες, στοιβαγμένες και γενικά άτακτα διατεταγμένες λόγω της μετακίνησής τους ή λόγω της λάβας που ρέει από κάτω. Η λάβα αυτού του τύπου συχνά μεταβαίνει σε λάβα aa.

Ο λάβες pahoehoe είναι ρευστές και ρέουν με ομαλή κυλιόμενη κίνηση. Το μέτωπο της λάβας προχωράει ως ένας λεπτός (<20 cm) πυρακτωμένος λοβός, ο οποίος μετά από 1-2 μέτρα ψύχεται και σχηματίζει φλοιό. Καθώς επιβραδύνεται η ροή επικαλύπτεται από νέα ροή, μέχρι να ψυχθεί και αυτή, οπότε επικαλύπτεται από άλλη κοκ.

Όταν ροή είναι πιο αργή, όπως πχ. σε επίπεδο έδαφος ή με μικρή κλίση, τότε το μέτωπο της λάβας προωθείται με τη μορφή λοβοειδών προεξοχών που ονομάζονται δάκτυλα pahoehoe (pahoehoe toes). Καθώς η επιφάνεια της λάβας ψύχεται, γίνεται πιο παχύρρευστη και σχηματίζεται λεπτός φλοιός, από το εσωτερικό του οποίου εξέρχεται νέα λάβα.

Όταν τα δάκτυλα pahoehoe προχωρούν πιο γρήγορα, πχ. σε έδαφος με μεγαλύτερη κλίση, τότε παίρνουν ένα πιο επίμηκες σχήμα και ονομάζονται entrail pahoehoe.

Aa (αα) είναι ένας όρος των κατοίκων της Χαβάης για τη βασαλτική λάβα με ανώμαλη, θρυμματισμένη και τραχιά επιφάνεια. Επιφανειακά αποτελείται από ακανθώδη κομμάτια στερεοποιημένης λάβας, που καλύπτουν ένα στρώμα παχύρρευστης λάβας, η οποία είνα ακόμη λιωμένη, καθόσον η στερεή επιφάνεια λειτουργεί ως μόνωση. Το πάχος της ροής κυμαίνεται από 1-2 μέτρα έως 20 μέτρα.

Photo: Stromboli online.

Το ρεύμα λάβας προωθείται όπως η ερπύστρια ενός τανκ. Καθώς δηλαδή προχωράει το ρεύμα, τα στερεοποιημένα κομμάτια μεταφέρονται στην επιφάνεια σαν κορήματα. Όμως, στο μέτωπο του ρεύματος, όπου η κίνηση παρεμποδίζεται, τα κομμάτια αυτά κατρακυλούν και καλύπτονται από το στρώμα της λιωμένης λάβας. Έτσι ή ροή της λάβας aa, θα λέγαμε ότι, έχει μορφή "σάντουιτς" με στερεοποιημένα θραύσματα λάβας στην επιφάνεια και τη βάση, ενώ ανάμεσα υπάρχει διάπυρη λάβα.

Μεγάλες ταχύτητες έκχυσης μπορούν να δημιουργήσουν ανασηκωμένα καλύμματα pahoehoe (inflated pahoehoe sheetflows). Αρχικά, τα ρεύματα λάβας pahoehoe είναι λεπτά με πάχος 20-30 cm. Η ψύξη τους δημιουργεί ένα λεπτό στερεοποιημένο φλοιό που συμπεριφέρεται πλαστικά, όπως είδαμε παραπάνω. Όταν, όμως, ο φλοιός αυτός γίνει παχύτερος (2-5 m) τότε γίνεται δύσκαμπτος και προβάλει αντίσταση. Καθώς λοιπόν η λάβα που ρέει από κάτω ολοένα και αυξάνει, ασκεί μία ομοιόμορφη υδροστατική πίεση στον υπερκείμενο στερεοποιημένο φλοιό με αποτέλεσμα να τον ανασηκώνει και να τον διογκώνει. Τέτοια ανασηκωμένα ρεύματα λάβας μπορεί να έχουν πάχος έως 4 m. Πολλά τέτοια ρεύματα κρυσταλλώνονται επί τόπου, άλλα όμως υποχωρούν καθώς το υποκείμενο ρεύμα λάβας κάποια στιγμή στερεύει. Αυτή η καθίζηση είναι εμφανής σε πολλά ρεύματα λάβας στη Χαβάη από τα απομείναντα εκμαγεία δέντρων. Η λάβα κατά τη ροή της κάλυψε τα δέντρα και δημιούργησε αυτά τα εκμαγεία, τα οποία στέκουν τώρα 1-2 m πάνω από την επιφάνεια της λάβας μετά την καθίζησή της.

Δημιουργία ανασηκωμένων καλυμμάτων λάβας.

Εκμαγεία δέντρων που καλύφθηκαν από ρεύματα λάβας, τα οποία αργότερα υποχώρησαν (Χαβάη). Photo: Alean J., (2), (3).

Η λάβα pahoehoe καθώς προχωράει συχνά μετατρέπεται σε λάβα aa. Αντίθετα, η αντίστροφη μετατροπή από aa σε pahoehoe δε συμβαίνει ποτέ. Η μετατροπή αυτή από pahoehoe σε aa προκαλείται είτε από αύξηση του ιξώδους (viscosity) είτε από αύξηση της διατμητικής τάσης (shear), όπως φαίνεται στο διπλανό σχήμα.

Αύξηση του ιξώδους έχουμε λόγω της ψύξης, της απώλειας αερίων και της κρυστάλλωσης της λάβας καθώς αυτή προχωράει.

Αύξηση της διατμητικής τάσης έχουμε σε λάβες με υψηλές ταχύτητες έκχυσης (η λάβα aa αρχίζει να σχηματίζεται όταν η ταχύτητα έκχυσης είναι >5-10 m³/sec) ή όταν η κλίση του εδάφους γίνει απότομη.

Μετατροπή της λάβας pahoehoe σε λάβα aa. Photo: Heliker C.