Basalt in het verleden

Vulkanen zijn van alle tijden, lava en basaltgesteenten niet anders. In het Oostzeegebied komen op verschillende plaatsen basaltgesteenten voor van meer dan 1800 miljoen jaren oud. Brokstukken van deze oude Precambrische basalten zijn in de ijstijd door het Scandinavische landijs als zwerfsteen naar ons land vervoerd. Ze zijn niet zeldzaam. Alleen, lijken deze stenen niet op het basalt van onze dijken. 

 

Basalt is een donker gekleurd gesteente, dit vooral door de aanwezigheid van ijzer- en magnesiumrijke mineralen. Basalt is tevens arm aan silica. Dit is de oorzaak dat basaltlava mede door de hoge temperatuur bij vulkanische uitbarstingen makkelijk over het aardoppervlak uitvloeit. Lavastromen, zoals die op Hawaï bereiken soms lengtes van tien kilometer en meer.

In de loop van de geologische geschiedenis zijn op verschillende plaatsen op aarde grote landgebieden bedolven geraakt onder honderden meters dikke, vlak liggende basaltafzettingen. Deze uitgestrekte gebieden met plateaubasalt zijn in geologisch opzicht heel bijzonder. Het vulkanisme dat hier mee gepaard ging moet ongekend hevig en langdurig zijn geweest.

 

 

Een uitgestrekt gebied met plateaubasalt ligt in het noordwesten van de Verenigde Staten. Grote delen van de staten Washington, Idaho en Oregon zijn met dikke lagen basalt bedekt.

  

Plateaubasalten van de Grand Coulee in de staat Washington (USA)
De Grand Coulee is onderdeel van het uitgestrekte basaltgebied van het Columbia Plateau. Zo’n 10 -18 miljoen jaar geleden produceerden een reeks opeenvolgende vulkaanuitbarstingen enorme hoeveelheden basaltlava. Door de dunvloeibaarheid van de lava lijken de opeenvolgende basaltafzettingen van een afstand op sedimenten. Het basaltdek ter plaatse is meer dan 2000 meter dik. 

 

De Oregon Picture kloof op het zuideinde van het Columbia basaltplateau. In de kloof zijn donkergekleurde, massieve basaltlagen zichtbaar. Sinds de vorming in het Tertiair is het landschap sterk door verwering aangetast. 

Basaltlava is met zijn hoge temperatuur en het lage silicagehalte meestal dunvloeibaar. Afhankelijk van de terreingesteldheid kan de lava in vurige 'rivieren' kilometers ver uitvloeien.

 

 

Plateaubasalten elders

Siberië

Vrijwel ieder continent kent gebieden met plateaubasalten, Siberië voorop. De basaltafzettingen daar vormen een enorm uitgestrekte vulkanische vlakte. Basaltafzettingen bedekken nu, na 250 miljoen jaar erosie nog een gebied dat groter is dan West-Europa, nl. 1,2 miljoen vierkante kilometer. Dit is een oppervlakte van bijna 30x Nederland! Het oorspronkelijke met basalt bedekte landoppervlak was echter nog veel groter. Dit moet naar schatting zo'n 7 miljoen km2 hebben bedragen. Deze Siberische trapp-basalten, zoals ze genoemd worden, waren het gevolg van enorme vulkaanuitbarstingen. De bron hiervan moet gezocht worden in mantelpluimvulkanisme. De basaltvloed die hierbij geproduceerd werd was de grootste die de aarde in de laatste 500 miljoen jaar van zijn geschiedenis heeft meegemaakt. Het volume lava dat over het aardoppervlak is uitgevloeid schat men op 1 tot 4 miljoen km3. Deze imposante vulkanische gebeurtenissen vonden zo'n 250 miljoen jaar geleden plaats, tijdens de overgang van het Perm naar het Trias. De reeks erupties duurden ongeveer een miljoen jaar.

 

Deze reconstructie geeft een indruk van het indrukwekkende vulkanische geweld in Siberië, waarbij op de overgang van het Perm naar het Trias in slechts één miljoen jaar tijd een enorm gebied bedekt werd door vloedbasalten. Oorspronkelijk was de vulkanische vlakte in Siberië ongeveer 7 miljoen km2 groot. Na 250 miljoen jaar erosie resteert hiervan nog 'slechts' 1,2 miljoen km2.

 

 

De met basalt bedekte vlakte in Siberië. Van het uitbundige vulkanisme is in het huidige landschap weinig meer te bespeuren. Het heuvelachtige landschap wordt bepaald door oude verweerde basaltkoepels en wordt doorsneden door talrijke rivieren.

 

 

Het gebied met vloedbasalten (plateaubasalt) in Siberië is enorm uitgestrekt. Vulkanische afzettingen komen voor in het gebied dat zwart omlijnd is. Het gearceerde gebied is bedekt met plateaubasalt.

 

 

Plateaubasalt in Noord-Siberië

In de hoge erosiewand naast de rivier is goed te zien dat het dunvloeibare basalt in horizontale lagen boven elkaar is uitgevloeid.

Erosie heeft in de 250 miljoen jaar sinds het vulkanisme in Siberië actief was, veel van de uitgevloeide basaltlagen doen verdwijnen. 

 

Het grote uitsterven

De vorming van de vulkanische vlakte met plateaubasalten in Siberië valt samen met het 'grote uitsterven' in deze periode. Een sterke stijging van het gehalte aan Co2 en aerosolen ging gepaard met een dramatische daling van het zuurstofniveau in de oceanen en in de atmosfeer. Het broeikaseffect dat hiervan het gevolg was leidde, voor zover bekend, tot de grootste catastrofe die het leven op de aarde ooit gekend heeft. Op de overgang van de Perm-periode naar het Trias stierf 96% van alle in zee voorkomende diersoorten uit. De enorme vulkaanuitbarstingen in Siberië vervuilden de atmosfeer en de oceanen dusdanig dat een kettingreactie in werking trad met dramatische gevolgen voor de hele planeet. Het zou het leven op aarde ruim vijf miljoen jaar kosten om deze catastrofe te boven te komen. 

Een groep wetenschappers onder leiding van de Chinees Shu-Zhong Shen van het Nanjing Institute of Geology and Paleontology hebben de basaltuitvloeiingen en vulkanische mineralen in Siberië onderzocht en bemonsterd. Doel was om te onderzoeken of de vulkaanuitbarstingen in Siberië gekoppeld konden worden met de uitstervingsgolf in die periode. Hun onderzoek leidde tot de meest precieze datering tot nu toe. Het massale uitsterven op de overgang van Perm naar Trias blijkt met een foutmarge van 100.000 jaar te matchen met het tijdstip van de vulkaanuitbarstingen (252,28 miljoen jaar).

Overigens worden vulkanische episodes in de aardgeschiedenis waarbij op grote schaal plateaubasalten ontstonden, vaker in verband gebracht met uitstervingsgolven. Ook op het eind van de Trias-periode volgde een uitstervingsgolf. Deze komt in tijd overeen met de vorming van plateaubasalten in het oosten van de USA en in het noordoosten van Zuid-Amerika.

 

Deccanplateau in India

De productie van gigantische hoeveelheden vloedbasalt uit spleten in de aardkorst op het Deccan Plateau in India zou wel eens verantwoordelijk kunnen zijn voor het uitsterven zo'n 65 miljoen jaar geleden. Massale uitstervingsverschijnselen worden regelmatig in verband gebracht met dreigingen vanuit de ruimte.

Het neerstorten van een asteroïde in Yucatan in Mexico, ca. 65 miljoen jaar geleden, waarbij de dinosauriers van de aardbodem verdwenen, kan het laatste zetje zijn geweest in een uitstervingsproces dat al langer aan de gang was. Door het uitvloeien van enorme hoeveelheden basaltlava, raakt de atmosfeer niet alleen vervuild door stof, maar nog meer door giftige vulkanische gassen. Deze zwavelhoudende gassen gaan reacties aan met de atmosferische lucht, waardoor de zuurstofniveaus in de atmosfeer en in de oceanen dramatisch kunnen dalen.

 

Het Deccanplateau in India is door verwering sterk ingesneden.

Met een dikte van ruim 2 km liggen op het Deccanplateau honderden afzonderlijke basaltlagen vrijwel horizontaal boven elkaar. Iedere basaltlaag vertegenwoordigt een uitbarstingsfase. 

 

De plateaubasalten in India en Argentinië zijn op het eind van de Krijtperiode ontstaan, die in de staten Washington, Idaho en Oregon in het noordoosten van de U.S.A. in het Tertiair (Mioceen).  Het aardoppervlak dat door deze vloedbasalten is bedekt is echter nergens zo groot als die in Siberië. Ook al zijn de plateaubasalten elders op aarde minder omvangrijk, we mogen er gerust van uit gaan dat deze heftige vulkaanuitbarstingen een enorme impact hebben gehad op het aardse ecosysteem.

 

Het uitgestrekte Deccanplateau in India bestaat uit een groot aantal boven elkaar gelegen basaltdekken die een gezamelijke dikte bereiken van ruim 2 km.  Plaatselijk is het gebied van de Deccanbasalt door erosie sterk ingesneden.

De Deccan trapps of plateaubasalten werden gevormd in de periode van het Laat-Krijt tot in het Vroeg-Tertiair. Geschat wordt dat in India in die tijd zo'n 510.000 km3 basalt is uitgevloeid. De uitbarstingen en de ontgassing van de enorme hoeveelheid basalt hebben een grote invloed gehad op de atmosfeer. Sommige geologen vermoeden dat het grote uitsterven tussen 68 en 60 miljoen jaar voor een belangrijk deel aan dit vulkanisme te wijten zou zijn.

.

Sommige geleerden denken dat inslagen van grote meteorieten niet alleen verantwoordelijk zijn voor het massale uitsterven van leven, ook verdenken zij de inslagen van kilometers grote asteroïden ervan verantwoordelijk te zijn voor het ontstaan van hevig vulkanisme, waarbij op verschillende plaatsen op aarde grote landoppervlakken onder dikke afzettingen van plateaubasalt bedekt werden. Deze catastrofe-theorie wordt echter niet langer voor waar aangenomen.

 

 

Geologisch gezien zijn de plateaubasalten in India en Noord-Amerika nog relatief jong. De basaltgesteenten zijn daardoor slechts in geringe mate omgezet. In sommige basaltafzettingen bij Bombay en Poona in India komen verspreid in het basaltgesteente  kleine en grote gasblazen voor. De wanden van deze holten (geodes) zijn doorgaans bekleed met een reeks bijzondere mineralen (heulandiet, cavansiet, stilbiet, apophylliet e.a.) die vaak prachtige kleurige kristalgroepen vormen. Basaltgroeven worden in India in de omgeving van Bombay al jarenlang geëxploiteerd om deze kristalgroepen. De kristalgeodes gaan met containers vol over de hele wereld.

 

Het vierkantje op de wereldbol geeft het gebied aan in India waar in de Deccanbasalt veel holten met kristallen worden gevonden.

 

 

De plateaubasalten van het Deccanplateau in India beslaan een enorm gebied van ca. 500.000 km2. Het gebied is in bruin aangegeven.

 

 

In de wijde omgeving van Bombay en Poona in India wordt in talrijke grote steengroeven basaltgesteente gewonnen, zoals hier bij Wagholi. Deze groeve staat bekend om zijn prachtige diepblauwe kristallen van het mineraal cavansiet.

 

De wanden van de gasholten in de steenharde basalt zijn met een hele reeks verschillende mineralen bekleed.

Stilbiet is meestal lichtgeel of geel-oranje van kleur. Apophylliet kan behalve wit ook heel fraai groen van kleur zijn.

De basaltlagen in de groeve Sawda in Jalgaon bij Bombay bevatten talrijke kleine en grote met kristallen gevulde holtes. Deze holten noemt men geoden.

 

 

Ook van calciet komt men zo nu en dan prachtige kristallen in de geodes tegen.

De kristalgroepen worden over de hele wereld verkocht. Op de foto een zeer grote mineraalgroep met stilbiet (geelbruin) en apophylliet (wit).